JP2014130357A - 積層光学フィルム、液晶パネル、および液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】薄型化と高硬度化とを両立し得る積層光学フィルム、液晶パネルおよび液晶表示装置を提供する。
【解決手段】液晶表示装置に用いられ、液晶セルの視認側に配置される積層光学フィルム１０であって、偏光子１１と、偏光子よりも視認側に配置された第１の保護フィルム１３と、偏光子よりも視認側に配置され、該偏光子から視認側に出射された直線偏光を楕円偏光または円偏光に変換する機能を有し、かつ、液晶材料で形成された位相差層１２とを備え、位相差層と第１の保護フィルムとが接着剤層１４を介して積層されている、積層光学フィルム。
【選択図】図１

Description

本発明は、積層光学フィルム、液晶パネル、および液晶表示装置に関する。より詳細には、本発明は、薄型化と高硬度化とを両立し得る積層光学フィルムならびに該積層光学フィルムを用いた液晶パネルおよび液晶表示装置に関する。

近年、携帯電話等の屋外で使用する液晶表示装置（ＬＣＤ）に対して、偏光サングラス等の偏光レンズを介して表示画面を視認した場合であっても良好な視認性を維持し得る表示特性が強く要求されつつある。このような表示特性を得るためには、液晶表示装置からの出射光を楕円偏光、円偏光、または偏光を解消した非偏光に変更する必要がある。また、タッチパネルで入力をするモバイル型の液晶表示装置の増加に伴い、薄型化と高硬度化とを両立する偏光板が望まれている。

液晶表示装置からの出射光を楕円偏光または円偏光に変換する方法としては、位相差板を偏光板の視認側に配置する方法（特許文献１）、液晶表示装置のカバーであるプラスチック樹脂に複屈折性をもたせ、凸形状に加工する方法（特許文献２）などがある。しかしながら、これらの方法で得られる偏光板（積層光学フィルム）には、厚みが増加するという問題があり、また、表面硬度についてもさらなる改善が求められている。

特開平６−２５８６３４号公報 特開２００４−１７０８７５号公報

本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、薄型化と高硬度化とを両立し得る積層光学フィルム、液晶パネル、および液晶表示装置を提供することである。

本発明によれば、積層光学フィルムが提供される。該積層光学フィルムは、液晶表示装置に用いられ、液晶セルの視認側に配置される積層光学フィルムであって、偏光子と、該偏光子よりも視認側に配置された第１の保護フィルムと、該偏光子よりも視認側に配置され、該偏光子から視認側に出射された直線偏光を楕円偏光または円偏光に変換する機能を有し、かつ、液晶材料で形成された位相差層とを備え、該位相差層と該第１の保護フィルムとが接着剤層を介して積層されている。
好ましい実施形態においては、上記積層光学フィルムは、上記偏光子と上記第１の保護フィルムと上記位相差層とを視認側に向かってこの順に備える。
好ましい実施形態においては、上記積層光学フィルムは、上記位相差層の視認側表面に表面処理層をさらに備える。
好ましい実施形態においては、上記積層光学フィルムは、上記偏光子と上記位相差層と上記第１の保護フィルムとを視認側に向かってこの順に備える。
好ましい実施形態においては、上記積層光学フィルムは、上記第１の保護フィルムの視認側表面に表面処理層をさらに備える。
好ましい実施形態においては、上記位相差層が、上記第１の保護フィルムよりも薄い。
好ましい実施形態においては、上記積層光学フィルムの視認側の表面硬度がＨＢ以上である。
好ましい実施形態においては、上記偏光子よりも視認側の部分の厚みが１００μｍ以下である。
本発明の別の局面によれば、液晶パネルが提供される。該液晶パネルは、上記積層光学フィルムを備える。
本発明のさらに別の局面によれば、液晶表示装置が提供される。該液晶表示装置は、上記液晶パネルを備える。

本発明によれば、視認側の偏光板として機能し得、かつ、薄型化と高硬度化とを両立し得る積層光学フィルムならびに該積層光学フィルムを用いた液晶パネルおよび液晶表示装置を提供し得る。

本発明の好ましい実施形態による積層光学フィルムの概略断面図である。 本発明の別の好ましい実施形態による積層光学フィルムの概略断面図である。 本発明の好ましい実施形態による液晶パネルの概略断面図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。
（用語および記号の定義）
本明細書における用語および記号の定義は下記の通りである。
（１）屈折率（ｎｘ、ｎｙ、ｎｚ）
「ｎｘ」は面内の屈折率が最大となる方向（すなわち、遅相軸方向）の屈折率であり、「ｎｙ」は面内で遅相軸と直交する方向の屈折率であり、「ｎｚ」は厚み方向の屈折率である。
（２）面内の位相差値
面内の位相差値（Ｒｅ［λ］）は、２３℃、波長λ（ｎｍ）におけるフィルムの面内の位相差値をいう。Ｒｅ［λ］は、フィルムの厚みをｄ（ｎｍ）としたとき、Ｒｅ［λ］＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄによって求められる。
（３）厚み方向の位相差値
厚み方向の位相差値（Ｒｔｈ［λ］）は、２３℃、波長λ（ｎｍ）におけるフィルムの厚み方向の位相差値をいう。Ｒｔｈ［λ］は、フィルムの厚みをｄ（ｎｍ）としたとき、Ｒｔｈ［λ］＝（ｎｘ−ｎｚ）×ｄによって求められる。
（４）Ｎｚ係数
Ｎｚ係数は、Ｒｔｈ［λ］／Ｒｅ［λ］によって求められる。
（５）接着剤および接着剤層
「接着剤」とは、固化して剥離抵抗力を発揮するものをいう。また、「接着剤層」とは、接着剤で形成された層をいう。
（６）粘着剤および粘着剤層
「粘着剤」とは、固化せずに剥離抵抗力を発揮するものをいう。また、「粘着剤層」とは、粘着剤で形成された層をいう。

Ａ．積層光学フィルムの全体構成
本発明の積層光学フィルムは、偏光子と、該偏光子よりも視認側に配置された第１の保護フィルムと、該偏光子よりも視認側に配置された位相差層とを備える。位相差層と第１の保護フィルムとは、接着剤層を介して積層されている。一般に、積層光学フィルムは、長尺状のフィルムを打ち抜いて所望の大きさのフィルムを別々に作製し、次いで、それぞれのフィルムを所望の角度で貼合わせること（いわゆる、単板貼合わせ）、または、貼合わせる複数の長尺状のフィルムをそれぞれ長手方向に搬送させながら、フィルムの長手方向を揃えるようにして積層すること（いわゆる、ロールトゥロール）によって製造される。ここで、粘着剤は、圧着直後から固化することなく剥離抵抗力（接着力）を発揮し、セパレータを設けることにより初期接着力を保持し得る。したがって、上記単板貼合わせにおいて、ロール状態のフィルム上に粘着剤層およびセパレータを設け、該ロール状のフィルムを打ち抜いて所望のサイズのフィルムを作製し、得られたフィルムからセパレータを剥離して他のフィルムと貼り合わせ得るという利点を有する。このため、実際の積層光学フィルムの製造においては、一般に、位相差層と保護フィルムとの積層は、粘着剤層を介して行われている。これに対し、本発明者らは、接着剤層を介して位相差層と第１の保護フィルムとを貼合わせることにより、積層光学フィルムの硬度を顕著に向上させ得ることを見出し、本発明を完成させるに至った。このような効果が得られる理由としては、粘着剤層よりも硬度が高い接着剤層を介して積層することにより、視認側表面に応力が加えられた場合に、その応力の伝達が抑制され、変形が軽減されるためであると推測される。

図１は、本発明の好ましい実施形態による積層光学フィルムの概略断面図である。積層光学フィルム１０は、偏光子１１と、第１の保護フィルム１３と、位相差層１２とを視認側に向かってこの順に備える。位相差層１２と第１の保護フィルム１３とは、接着剤層１４を介して積層されている。積層光学フィルム１０は、位相差層１２の第１の保護フィルム１３とは反対側（すなわち、視認側）に配置された表面処理層１５と、偏光子１１の第１の保護フィルム１３とは反対側（すなわち、液晶セル側）に配置された第２の保護フィルム１６とをさらに備える。

図２は、本発明の別の好ましい実施形態による積層光学フィルムの概略断面図である。積層光学フィルム１０’は、偏光子１１と、位相差層１２と、第１の保護フィルム１３とを視認側に向かってこの順に備える。位相差層１２と第１の保護フィルム１３とは、接着剤層１４を介して積層されている。積層光学フィルム１０’は、第１の保護フィルム１３の位相差層１２とは反対側（すなわち、視認側）に配置された表面処理層１５と、偏光子１１の位相差層１２とは反対側（すなわち、液晶セル側）に配置された第２の保護フィルム１６とをさらに備える。当該構成によれば、積層光学フィルムの視認側表面から接着剤層までの距離が長くなるので、弾力性が高く変形しやすい偏光子への応力の伝達を十分に抑制し得る。また、当該構成によれば、接着剤層１４に加えて、第１の保護フィルム１３もその応力伝達抑制力を好適に発揮し得る。その結果、さらなる高硬度化が可能となる。このような効果は、第１の保護フィルム１３が位相差層１２よりも厚い場合に、より好適に得られ得る。また、当該構成によれば、第１の保護フィルム１３の視認側表面に任意の適切な表面処理層１５を好適に形成し得る。

図示しないが、積層光学フィルム１０、１０’は、任意の適切な他の位相差層をさらに備え得る。実用的には、本発明の積層光学フィルムを構成する各部材間（ただし、位相差層１２と第１の保護フィルム１３との間は除く）には、任意の適切な接着層１７が設けられ得る。各層（フィルム）については、Ａ−１項〜Ａ−６項で説明する。

本発明の積層光学フィルムは、液晶表示装置に好適に用いられる。その際、本発明の積層光学フィルムは、液晶セルの視認側に配置される。また、位相差層１２および第１の保護フィルム１３が偏光子１１よりも視認側となるように配置される。具体的には、偏光子１１が液晶セル側となり、位相差層１２および第１の保護フィルム１３が視認側となるように配置される。このように配置することで、偏光子１１から出射する直線偏光を適切に楕円偏光または円偏光に変換し得る。その結果、偏光サングラス等の偏光レンズを介して表示画面を視認した場合でも、視認性に優れる液晶表示装置を提供し得る。

偏光子１１と位相差層１２とは、その吸収軸および遅相軸とが任意の適切な角度をなすように配置される。偏光子１１の吸収軸と位相差層１２の遅相軸とのなす角度αは、通常５〜８５°であり、好ましくは３０〜６０°、さらに好ましくは４０〜５０°である。このような範囲に設定することにより、偏光子１１から出射する直線偏光をより適切に楕円偏光または円偏光に変換し得る。

本発明の積層光学フィルムにおいて、偏光子よりも視認側の部分の厚みは、好ましくは１００μｍ以下、さらに好ましくは８５μｍ以下、特に好ましくは７５μｍ以下、最も好ましくは６５μｍ以下である。このような厚みであれば、十分に薄い積層光学フィルムが得られ得る。なお、「偏光子よりも視認側の部分の厚み」とは、偏光子の視認側表面から積層光学フィルムの視認側表面までの厚みをいう。例えば、図１および図２に例示した実施形態においては、それぞれＡおよびＡ’で表わされる部分をいう。本発明の積層光学フィルムの総厚みは、好ましくは２００μｍ以下、さらに好ましくは１６０μｍ以下、特に好ましくは１２０μｍ以下である。

本発明の積層光学フィルムの視認側表面の鉛筆硬度は、好ましくはＨＢ以上、さらに好ましくはＦ以上、特に好ましくは２Ｈ以上である。このような硬度を有する積層光学フィルムであれば、タッチパネル方式の液晶表示装置においても好適に使用され得る。

Ａ−１．偏光子
本明細書において「偏光子」とは、自然光または偏光を任意の偏光に変換し得る素子をいう。好ましくは、自然光または偏光を直線偏光に変換するものである。このような偏光子は、入射する光を直交する２つの偏光成分に分離し、一方の偏光成分を透過させ、他方の偏光成分を吸収、反射および／または散乱させる機能を有する。

上記偏光子１１は、任意の適切なものを採用し得る。例えば、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等ポリエン系配向フィルム等が挙げられる。これらのなかでも、ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素などの二色性物質を吸着させて一軸延伸した偏光子が、偏光二色比が高く特に好ましい。

ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素を吸着させて一軸延伸した偏光子は、例えば、ポリビニルアルコールをヨウ素の水溶液に浸漬することによって染色し、元長の３〜７倍に延伸することで作製することができる。必要に応じてホウ酸や硫酸亜鉛、塩化亜鉛等を含んでいても良いし、ヨウ化カリウムなどの水溶液に浸漬することもできる。さらに必要に応じて染色の前にポリビニルアルコール系フィルムを水に浸漬して水洗しても良い。ポリビニルアルコール系フィルムを水洗することでポリビニルアルコール系フィルム表面の汚れやブロッキング防止剤を洗浄することができるだけでなく、ポリビニルアルコール系フィルムを膨潤させることで染色のムラなどの不均一を防止する効果もある。延伸はヨウ素で染色した後に行っても良いし、染色しながら延伸しても良いし、また延伸してからヨウ素で染色しても良い。ホウ酸やヨウ化カリウムなどの水溶液中や水浴中でも延伸することができる。偏光子の厚みは、代表的には、１〜８０μｍ程度である。

Ａ−２．位相差層
上記位相差層１２は、上記偏光子から視認側に出射された直線偏光を楕円偏光または円偏光に変換する機能を有する。すなわち、位相差層１２は、いわゆるλ／４板として機能し得る。このような位相差層１２を上記偏光子よりも視認側に配置することにより、偏光サングラス等の偏光レンズを介して表示画面を視認した場合でも、視認性に優れる液晶表示装置を提供し得る。

上記位相差層の波長５９０ｎｍにおける面内の位相差値Ｒｅ［５９０］は、好ましくは９０〜１９０ｎｍであり、さらに好ましくは１１０〜１７０ｎｍ、特に好ましくは１２０〜１６０ｎｍである。このような範囲に設定することにより、偏光子から出射する直線偏光をより適切に楕円偏光または円偏光に変換し得る。

上記位相差層の屈折率楕円体は、好ましくはｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚの関係を示す。ここで、「ｎｙ＝ｎｚ」は、ｎｙとｎｚが厳密に等しい場合のみならず、ｎｙとｎｚが実質的に等しい場合も包含する。具体的には、Ｎｚ係数（Ｒｔｈ［５９０］／Ｒｅ［５９０］）が、０．９を超え１．１未満であることをいう。

上記位相差層は、液晶材料で形成される。液晶材料を用いることにより、得られる位相差層のｎｘとｎｙとの差を非液晶材料に比べて格段に大きくし得る。その結果、所望の面内の位相差値を得るための位相差層の厚みを格段に小さくし得、得られる積層光学フィルム、液晶パネルおよび液晶表示装置の薄型化に寄与し得る。また、積層光学フィルムの製造においてロールツーロールが可能となり、製造工程を格段に短縮し得る。

上記液晶材料は、好ましくは、その液晶相がネマチック相である（ネマチック液晶）。液晶材料の液晶性の発現機構は、リオトロピックであってもよいし、サーモトロピックであってもよい。液晶材料の配向状態は、好ましくは、ホモジニアス配向である。液晶材料としては、例えば、液晶ポリマーや液晶モノマーが使用可能である。液晶ポリマーおよび液晶モノマーは、それぞれ単独で用いてもよく、組み合わせて用いてもよい。

上記位相差層は、好ましくは、液晶材料の硬化層である。具体的には、液晶材料が液晶性モノマーである場合、重合性モノマーおよび／または架橋性モノマーであることが好ましい。液晶性モノマーを重合または架橋させることで、液晶性モノマーの配向状態を固定できるためである。液晶性モノマーを配向させた後に、例えば、液晶性モノマー同士を重合または架橋させれば、それによって上記配向状態を固定することができる。ここで、重合によりポリマーが形成され、架橋により３次元網目構造が形成されることとなるが、これらは非液晶性である。したがって、形成された位相差層は、例えば、液晶性化合物に特有の温度変化による液晶相、ガラス相、結晶相への転移が起きることはない。その結果、位相差層は、温度変化に影響されない、極めて安定性に優れた層となり得る。

上記液晶モノマーとしては、任意の適切な液晶モノマーが採用され得る。例えば、特表２００２−５３３７４２（ＷＯ００／３７５８５）、ＥＰ３５８２０８（ＵＳ５２１１８７７）、ＥＰ６６１３７（ＵＳ４３８８４５３）、ＷＯ９３／２２３９７、ＥＰ０２６１７１２、ＤＥ１９５０４２２４、ＤＥ４４０８１７１、およびＧＢ２２８０４４５等に記載の重合性メソゲン化合物等が使用できる。このような重合性メソゲン化合物の具体例としては、例えば、ＢＡＳＦ社の商品名ＬＣ２４２、Ｍｅｒｃｋ社の商品名Ｅ７、Ｗａｃｋｅｒ−Ｃｈｅｍ社の商品名ＬＣ−Ｓｉｌｌｉｃｏｎ−ＣＣ３７６７が挙げられる。

また、液晶モノマーとしては、特開２００３−２８７６２３号公報の段落（００３５）〜（００４６）に記載の液晶モノマーを好ましく例示できる。

上記液晶モノマーが液晶性を示す温度範囲は、その種類に応じて異なる。具体的には、当該温度範囲は、好ましくは４０〜１２０℃であり、さらに好ましくは５０〜１００℃であり、最も好ましくは６０〜９０℃である。

上記位相差層は、好ましくは、紫外線遮断剤を含む。本発明において、位相差層は偏光子よりも視認側となるように配置される。したがって、位相差層は紫外線による影響を受けやすい。位相差層が紫外線遮断剤を含有することにより、紫外線による影響が抑制され得る。具体的には、位相差層の劣化が抑制され得、位相差層の上記光学特性が良好に保たれ得る。さらには、位相差層よりも内側（液晶セル側）に配置される各部材（例えば、偏光子）に対する紫外線による影響を抑制し得る。

上記紫外線遮断剤としては、有機系の紫外線吸収剤、無機系の紫外線散乱剤等が挙げられる。有機系の紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、トリアジン系等が挙げられる。無機系の紫外線散乱剤としては、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化セリウム等が挙げられる。これらは、単独でまたは二種以上組み合わせて用い得る。好ましくは、有機系の紫外線吸収剤である。有機系の紫外線吸収剤を用いることにより、上記位相差層の厚みを達成し得、位相差層の透明性に優れ得る。

上記位相差層の厚みは、λ／４板として最も適切に機能し得るように設定され得る。言い換えれば、厚みは、所望の光学特性が得られるように設定され得る。位相差層の厚みは、好ましくは０．５〜１０μｍ、さらに好ましくは０．５〜８μｍ、特に好ましくは０．５〜５μｍである。

代表的には、上記位相差層は、液晶材料を配向させ、当該配向状態を固定したまま固化または硬化させることにより得られ得る。具体的には、長尺状の配向基材上に、液晶材料を含む液晶性組成物を塗布して、液晶材料を配向させること、および、配向した液晶材料に重合処理および／または架橋処理を施して、液晶硬化層を形成することにより形成され得る。ここで、液晶材料は、基板の配向処理方向に応じて配向し得るので、基板の配向処理方向と実質的に同一な方向に位相差層の遅相軸を発現させ得る。位相差層の形成方法の具体例としては、特開２００６−１７８３８９号公報に記載の形成方法が挙げられる。

Ａ−３．保護フィルム
上記第１の保護フィルム１３および第２の保護フィルム１６としては、偏光子の保護層として機能し得る、任意の適切なフィルムを採用し得る。得られる積層光学フィルムの薄型化の観点から、薄いフィルム（例えば、厚み：３〜１５０μｍ）であることが好ましい。当該フィルムの主成分となる材料の具体例としては、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等のセルロース系樹脂や、ポリエステル系、ポリビニルアルコール系、ポリカーボネート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリエーテルスルホン系、ポリスルホン系、ポリスチレン系、ポリノルボルネン系、ポリオレフィン系、（メタ）アクリル系、アセテート系等の透明樹脂等が挙げられる。また、（メタ）アクリル系、ウレタン系、（メタ）アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂等も挙げられる。この他にも、例えば、シロキサン系ポリマー等のガラス質系ポリマーも挙げられる。また、特開２００１−３４３５２９号公報（ＷＯ０１／３７００７）に記載のポリマーフィルムも使用できる。このフィルムの材料としては、例えば、側鎖に置換または非置換のイミド基を有する熱可塑性樹脂と、側鎖に置換または非置換のフェニル基ならびにニトリル基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物が使用でき、例えば、イソブテンとＮ−メチルマレイミドからなる交互共重合体と、アクリロニトリル・スチレン共重合体とを有する樹脂組成物が挙げられる。当該ポリマーフィルムは、例えば、上記樹脂組成物の押出成形物であり得る。

上記（メタ）アクリル系樹脂としては、再表２００６／１１２２０７公報の段落（００１６）〜（００２４）に記載の（メタ）アクリル系樹脂を好ましく例示できる。なお、本明細書において「（メタ）アクリル系」とは、アクリル系および／またはメタクリル系をいう。

Ａ−４．接着剤層
上記接着剤層１４は、任意の適切な接着剤から形成される。接着剤としては、例えば、ポリエステル系接着剤、ポリウレタン系接着剤、ポリビニルアルコール系接着剤、エポキシ系接着剤が挙げられる。なかでも、ポリエステル系接着剤およびポリウレタン系接着剤が好ましい。特に良好な密着性が得られるからである。

上記接着剤が熱硬化型接着剤である場合は、加熱して硬化（固化）することにより剥離抵抗力を発揮し得る。また、紫外線硬化型等の光硬化型接着剤である場合は、紫外線等の光を照射して硬化することにより剥離抵抗力を発揮し得る。また、上記接着剤が湿気硬化型接着剤である場合は、空気中の水分等と反応して硬化し得るので、放置することによっても硬化して剥離抵抗力を発揮し得る。

上記接着剤は、例えば、市販の接着剤を使用してもよく、各種硬化型樹脂を溶媒に溶解または分散し、接着剤溶液（または分散液）として調製してもよい。接着剤溶液（または分散液）を調製する場合、溶液（または分散液）中における硬化型樹脂の含有割合は、固形分重量が、好ましくは５〜８０重量％、さらに好ましくは１０〜６０重量％である。用いられる溶媒としては、硬化型樹脂の種類に応じて任意の適切な溶媒が採用され得る。具体的には、例えば、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエン、キシレン等が挙げられる。これらは１種のみで用いても良いし、２種以上を併用しても良い。接着剤溶液に含まれる溶媒は、塗工後、必要に応じて、自然乾燥や加熱乾燥によって揮発させられる。各層間への接着剤の塗工量は、目的、接着剤溶液の濃度等に応じて適宜設定され得る。

固化後の接着剤層の厚みは、使用目的等に応じて適切に設定され得る。該厚みは、好ましくは３〜７μｍ、さらに好ましくは３〜６μｍである。このような厚みであれば、密着性と薄型化とを両立し得る。

固化後の接着剤層の２５℃における弾性率は、好ましくは０．１〜１．３ＭＰａ、さらに好ましくは０．２〜１．２ＭＰａ、特に好ましくは０．３〜１．１ＭＰａ、最も好ましくは０．４〜１．０ＭＰａである。弾性率は、例えば、粘弾性測定装置（商品名「ＡＲＥＳ」、ＴＡインスツルメンツ社製）を用いて求めることができる。このような弾性率であれば、積層光学フィルムに加えられた応力の伝達を十分に抑制し得る。

接着剤層の形成方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。例えば、バーコーター法、ロールコーター法、噴霧法が挙げられる。

Ａ−５．表面処理層
上記表面処理層１５としては、任意の適切な表面処理層が採用され得る。上記表面処理層としては、例えば、ハードコート層、アンチリフレクション層、アンチグレア層が挙げられる。なかでも、ハードコート層が好ましく採用され得る。積層光学フィルムを高硬度化し得るからである。

ハードコート層は、好ましくは、任意の適切な紫外線硬化樹脂の硬化層である。紫外線硬化樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、アミド系樹脂、エポキシ系樹脂等が挙げられる。ハードコート層は、必要に応じて、任意の適切な添加剤を含み得る。当該添加剤の代表例としては、無機系微粒子および／または有機系微粒子が挙げられる。微粒子を含むことにより、例えば、適切な屈折率を備え得る。

上記ハードコート層の厚みは、任意の適切な値に設定し得る。好ましくは５０μｍ以下、より好ましくは１〜５０μｍ、さらに好ましくは１〜４０μｍ、特に好ましくは１〜３０μｍである。ハードコート層の鉛筆硬度は、好ましくは４Ｈ以上、さらに好ましくは５Ｈ〜８Ｈである。

上記ハードコート層は、代表的には、予め、基材上にハードコート処理を施して積層体とした状態で積層光学フィルムに供される。基材としては、任意の適切な材料を採用し得る。代表的には、ポリエステル系樹脂、セルロース系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂等の樹脂フィルムが挙げられる。上記第１の保護フィルムまたは位相差層を基材として用いてもよい。好ましくは、第１の保護フィルムが基材として用いられ得る。

Ａ−６．接着層
上記接着層１７は、代表的には、粘着剤層または接着剤層であり得る。粘着剤層は、任意の適切な粘着剤から形成される。粘着剤としては、例えば、アクリル系重合体、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエーテル、フッ素系やゴム系等のポリマーをベースポリマーとするものが挙げられる。なかでも、アクリル系粘着剤が好ましい。光学的透明性および粘着特性に優れ、かつ、耐候性および耐熱性にも優れるからである。

粘着剤層の厚みは、使用目的等に応じて適切に設定され得る。該厚みは、好ましくは１〜４０μｍ、さらに好ましくは５〜３０μｍであり、特に好ましくは１０〜２５μｍである。

接着剤層を形成する接着剤については、Ａ−４項で上述したとおりである。固化後の接着剤層の厚みは、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍ、さらに好ましくは２０ｎｍ〜１５０ｎｍである。

Ｂ．積層光学フィルムの製造方法
上記積層光学フィルムは、任意の適切な製造方法によって製造され得る。１つの実施形態においては、上記積層光学フィルムは、長尺状の偏光子と長尺状の位相差層と長尺状の保護フィルムを作製し、それぞれロールトゥロールで積層することにより製造され得る。別の実施形態においては、上記積層光学フィルムは、長尺状の各フィルムを所望の大きさに打ち抜いてから、それぞれを貼合わせることにより製造され得る。好ましくは製造効率に優れたロールトゥロールによって製造され得る。

Ｃ．液晶パネル
本発明の液晶パネルは、上記積層光学フィルムを備える。図３は、本発明の好ましい実施形態による液晶パネルの概略断面図である。液晶パネル１００は、液晶セル２０と、液晶セル２０の視認側に配置された積層光学フィルム１０と、液晶セル２０のバックライト側に配置された偏光子１１’とを備える。積層光学フィルム１０においては、接着剤層１４を介して積層された位相差層１２と第１の保護フィルム１３とが偏光子１１よりも視認側となるように配置されている。図示しないが、液晶パネル１００は、液晶セル２０と積層光学フィルム１０との間および／または液晶セル２０と偏光子１１’との間に配置される、任意の適切な他の位相差層を備え得る。また、液晶パネル１００は、偏光子１１’のバックライト側に配置される第３の保護フィルム１３’および／または液晶セル２０と偏光子１１’との間に配置される第４の保護フィルム１６’を備え得る。第３の保護フィルム１３’としては、上記第１の保護フィルム１３と同様のフィルムを採用し得る。第４の保護フィルム１６’としては、上記第２の保護フィルム１６と同様のフィルムを採用し得る。

実用的には、本発明の液晶パネルを構成する各部材間には、任意の適切な粘着剤層または接着剤層が設けられる。

Ｃ−１．液晶セル
上記液晶セル２０は、一対の基板２１、２１’と、基板２１、２１’間に挟持された表示媒体としての液晶層２２とを有する。一方の基板（カラーフィルター基板）には、カラーフィルターおよびブラックマトリクス（いずれも図示せず）が設けられている。他方の基板（アクティブマトリクス基板）には、液晶の電気光学特性を制御するスイッチング素子（代表的にはＴＦＴ）（図示せず）と、このスイッチング素子にゲート信号を与える走査線（図示せず）およびソース信号を与える信号線（図示せず）と、画素電極（図示せず）とが設けられている。なお、カラーフィルターは、アクティブマトリクス基板側に設けてもよい。上記基板２１、２１’の間隔（セルギャップ）は、スペーサー（図示せず）によって制御されている。上記基板２１、２１’の液晶層２２と接する側には、例えば、ポリイミドからなる配向膜（図示せず）が設けられている。

Ｄ．液晶表示装置
本発明の液晶表示装置は、上記液晶パネルを備える。液晶パネルは、上記積層光学フィルムが視認側となるように配置されている。

以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。なお、実施例で用いた測定方法は、以下の通りである。
（位相差値の測定）
王子計測製ＫＯＢＲＡ−ＷＰＲを用いて自動計測した。測定波長は５９０ｎｍ、測定温度は２３℃であった。
（厚みの測定）
ダイヤルゲージ（ＳＯＮＹ社製、製品番号「ＤＥ１２ＢＲ」）を用いて測定した。
（鉛筆硬度の測定）
ＪＩＳ Ｋ５４００に従って測定した。

［実施例１］
（偏光子の作製）
厚さ８０μｍのポリビニルアルコールフィルム（平均重合度２４００、ケン化度９９．９％）を、３０℃の純水に浸漬膨潤させた。次いで、ヨウ素とヨウ化カリウム配合の染色浴中に３０℃で６０秒間浸漬しながら染色とともに２．５倍に延伸した。次いで４０℃のホウ酸水溶液中に６０秒間浸漬しながら２．３倍に延伸した。さらに、ヨウ化カリウム濃度５％の水溶液に３０℃で５秒間浸漬した。その後、５０℃で４分間乾燥して偏光子（厚み２８μｍ）を得た。

（位相差層の作製）
基板（ＴＡＣフィルム、厚み４０μｍ）の表面にポリビニルアルコール膜（厚み０．１μｍ）を形成した後、ラビング布を用いて、基板の長手方向に対して４５°の方向にポリビニルアルコール膜表面をラビング処理して配向基板を作製した。

次に、ネマチック液晶相を示す重合性液晶（ＢＡＳＦ社製、商品名ＰａｌｉｏｃｏｌｏｒＬＣ２４２）１０ｇと、当該重合性液晶化合物に対する光重合開始剤（チバスペシャリティーケミカルズ社製、商品名イルガキュア９０７、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤１％含有）０．５ｇとを、トルエン４０ｇに溶解して、塗工液を調製した。そして、上記で得られた配向基板の表面に、当該塗工液をバーコーターにより塗工した後、９０℃で２分間加熱乾燥することによって液晶を配向させた。このようにして形成された液晶層に、メタルハライドランプを用いて２０ｍＪ/ｃｍ^２の光を照射し、当該液晶層を硬化させることによって、基板上に位相差層を形成した。得られた位相差層の厚みは約１．２μｍであり、面内の位相差値Ｒｅ［５９０］は１４０．２ｎｍであった。

（保護フィルムの作製）
第１および第２の保護フィルムとして、市販のＴＡＣフィルム（コニカミノルタオプト社製、商品名：ＫＣ４ＵＹ−ＴＡＣ、厚み４０μｍ）を用いた。

（ハードコート層の作製）
アクリル系樹脂原料（大日本インキ社製、商品名：ＧＲＡＮＤＩＣ ＰＣ１０７１）を、固形分濃度が５０重量％となるように酢酸エチルで希釈することにより、ハードコート層形成用の塗工溶液を調製した。得られた塗工溶液を、上記第１の保護フィルム表面に、バーコーターで塗工した後、１００℃で１分間加熱し塗膜を乾燥させた。その後、メタルハライドランプにて積算光量３００ｍＪ／ｃｍ^２の紫外線を照射して塗膜を硬化させて、ハードコート層（厚み４μｍ）を形成した。

（第１の保護フィルムと位相差層との積層）
ポリエステル系接着剤（三井化学ポリウレタン社製、商品名「タケラックＡ−３１０」（登録商標））とポリエステル系接着剤（三井化学ポリウレタン社製、商品名「タケネートＡ３」（登録商標））とを１０：１（タケラックＡ−３１０：タケネートＡ３）の重量比で配合し、固形分濃度が１５重量％となるように酢酸エチルで希釈することにより、接着剤層形成用の塗工溶液を調製した。

調製した接着剤層形成用の塗工溶液を上記位相差層表面にバーコーターで塗工し、８０℃で１分間乾燥することにより接着剤層（厚み４μｍ）を形成した。次いで、上記第１の保護フィルムのフィルム表面（ハードコート層が形成されていない面）が接着剤層と接するようにして上記第１の保護フィルムを積層し、５０℃で２４時間加熱することにより接着剤層を硬化させた。その後、位相差層を支持する基板を剥がすことにより、第１の保護フィルムと位相差層との積層体を得た。

（積層光学フィルムの作製）
上記積層体の位相差層側に、ポリビニルアルコール系接着剤（日本合成化学社製、商品名「Ｚ２００」、厚み１００ｎｍ）を介して上記偏光子を積層した。このとき、偏光子の吸収軸と位相差層の遅相軸とのなす角度が４５°となるように積層した。次いで、偏光子の位相差層側とは反対側にポリビニルアルコール系接着剤（日本合成化学社製、商品名「Ｚ２００」、厚み１００ｎｍ）を介して第２の保護フィルムを積層して積層光学フィルム１を得た。得られた積層光学フィルム１の構成および視認側（ハードコート層側）表面の硬度を表１に示す。

［実施例２］
実施例１と同様にして、偏光子、位相差層、第１の保護フィルム、および第２の保護フィルムを得た。

（第１の保護フィルムと位相差層との積層）
実施例１と同様にして調製した接着剤層形成用の塗工溶液を位相差層表面にバーコーターで塗工し、８０℃で１分間乾燥することにより接着剤層（厚み４μｍ）を形成した。次いで、該接着剤層を介して第１の保護フィルムを積層し、５０℃で２４時間加熱することにより接着剤層を硬化させた。その後、位相差層を支持する基板を剥がすことにより、第１の保護フィルムと位相差層との積層体を得た。

（ハードコート層の作製）
上記積層体の位相差層表面にハードコート層形成用の塗工溶液を塗工したこと以外は実施例１と同様にして、位相差層表面にハードコート層（厚み４μｍ）を形成した。

（積層光学フィルムの作製）
上記ハードコート層が形成された積層体の第１の保護フィルム側に偏光子を積層したこと以外は実施例１と同様にして積層光学フィルム２を得た。得られた積層光学フィルム２において、偏光子の吸収軸と位相差層の遅相軸とのなす角度は４５°であった。積層光学フィルム２の構成および視認側表面の硬度を表１に示す。

［比較例１］
実施例１と同様にして、偏光子、第１の保護フィルム、および第２の保護フィルムを得た。

（位相差層の作製）
位相差層として、市販のノルボルネン系樹脂フィルム（ＪＳＲ社製、商品名「ＡＲＴＯＮ ＦＩＬＭ ＲＪＴ１４００」、厚み２８μｍ、Ｒｅ［５９０］＝１４１．２ｎｍ）を用いた。

（ハードコート層の作製）
上記位相差層表面にハードコート層形成用の塗工溶液を塗工したこと以外は実施例１と同様にして、位相差層表面にハードコート層（厚み４μｍ）を形成した。

（積層光学フィルムの作製）
上記ハードコート層が形成された位相差層のフィルム表面（ハードコート層が形成されていない面）に、アクリル系粘着剤（厚み５μｍ）を介して偏光板（日東電工株式会社製、商品名：ＴＥＧ１４６５ＤＵ、構成：ＴＡＣフィルム／接着剤層／偏光子／接着剤層／ＴＡＣフィルム）を積層して積層光学フィルムＣ１を得た。このとき、偏光子の吸収軸と位相差層の遅相軸とのなす角度が４５°となるように積層した。得られた積層光学フィルムＣ１の構成および視認側表面の硬度を表１に示す。

第１の保護フィルムと位相差層とを接着剤層を介して積層した本発明の実施例１および実施例２の積層光学フィルムは、粘着剤層を介して積層した比較例１の積層光学フィルムに比べて、格段に薄く、かつ、視認側表面の硬度が高かった。すなわち、本発明の積層光学フィルムは、液晶パネル・液晶表示装置の薄型化および高硬度化に寄与し得る。また、実施例１および実施例２の結果から、積層順序によって積層光学フィルムの表面硬度が大きく異なることがわかる。具体的には、位相差層を第１の保護フィルムと偏光子との間に配置して偏光板内に取り込むような構成［第１の保護フィルム／位相差層／偏光子／第２の保護フィルム］を採用することにより、表面硬度が顕著に向上することがわかる。これは、ハードコート層の直下にこの順で積層された第１の保護フィルムと接着剤層とが共に、ハードコート層の支持層として十分な硬度を有するので、ハードコート層による表面硬度化が好適に行われるためと推測される。

本発明の積層光学フィルム、液晶パネルおよび液晶表示装置は、任意の適切な用途に使用され得る。代表的には、携帯電話、携帯ゲーム機、時計、デジタルカメラ、携帯情報端末（ＰＤＡ）等の携帯機器；バックモニター、カーナビゲーションシステム用モニター、カーオーディオ等の車載用機器；商業店舗用インフォメーション用モニター等の展示機器等に好適に使用され得る。

１０、１０’ 積層光学フィルム
１１ 偏光子
１２ 位相差層
１３ 第１の保護フィルム
１４ 接着剤層
１５ 表面処理層
１６ 第２の保護フィルム
１７ 接着層
１００ 液晶パネル

Claims (7)

1. 液晶表示装置に用いられ、液晶セルの視認側に配置される積層光学フィルムであって、
   偏光子と、該偏光子よりも視認側に配置された第１の保護フィルムと、該偏光子よりも視認側に配置され、該偏光子から視認側に出射された直線偏光を楕円偏光または円偏光に変換する機能を有し、かつ、液晶材料で形成された位相差層とを備え、
   該位相差層と該第１の保護フィルムとが、厚みが３μｍ〜７μｍの接着剤層を介して積層されており、
   該偏光子と該位相差層とが、厚みが１０ｎｍ〜２００ｎｍの接着剤層を介して積層されており、
   該偏光子と該位相差層と該第１の保護フィルムとを視認側に向かってこの順に備える、積層光学フィルム。
2. 前記第１の保護フィルムの視認側表面に表面処理層をさらに備える、請求項１に記載の積層光学フィルム。
3. 前記位相差層が、前記第１の保護フィルムよりも薄い、請求項１または２に記載の積層光学フィルム。
4. 視認側の表面硬度がＨＢ以上である、請求項１から３のいずれかに記載の積層光学フィルム。
5. 前記偏光子よりも視認側の部分の厚みが１００μｍ以下である、請求項１から４のいずれかに記載の積層光学フィルム。
6. 請求項１から５のいずれかに記載の積層光学フィルムを備える、液晶パネル。
7. 請求項６に記載の液晶パネルを備える、液晶表示装置。

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