JP2018013691A - 偏光板セット、液晶表示パネル及び液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶表示パネルに発生する反りを抑制することが可能な偏光板セットを提供する。
【解決手段】液晶セル２０の表示面側に配置される第１の偏光板２と、液晶セル２０の表示面とは反対側に配置される第２の偏光板３及び反射型偏光子６とを備える偏光板セット１であって、第１の偏光板２は、短辺方向に偏光吸収軸Ａを有する第１の偏光フィルム４を含み、第２の偏光板３は、長辺方向に偏光吸収軸Ｂを有する第２の偏光フィルム５を含み、反射型偏光子６は、長辺方向に偏光反射軸Ｃを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、偏光板セット、液晶表示パネル及び液晶表示装置に関する。

従来、画像表示装置として液晶表示装置が知られている。液晶表示装置では、バックライトから出射された照明光を液晶表示パネルの裏面側から入射し、液晶表示パネルにより変調された光を液晶表示パネルの表面側から出射することによって、画像を表示することが可能である。

液晶表示パネルは、液晶セルと、液晶セルの両面に配置された一対の偏光板とを有している。一対の偏光板としては、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系樹脂フィルムを延伸させた延伸フィルムに、ヨウ素等の二色性色素を吸着配向させた偏光フィルム（吸収型偏光子）が一般的に用いられている。しかしながら、このような偏光フィルムでは、透過軸方向に偏光した光を透過し、透過軸と直交する方向（吸収軸方向）に偏光した光の殆どを吸収するため、バックライトから出射された照明光の約５０％が利用されなくなってしまう。

そこで、最近では、バックライトから出射された照明光の利用効率を高めるため、液晶セルの裏面側に配置される偏光板について、偏光フィルムに粘着剤を介して反射型偏光子を積層したものが用いられている（例えば、特許文献１を参照。）。反射型偏光子は、上述した偏光フィルムの透過軸と直交する方向に反射軸を有する反射型偏光子であり、透過軸方向に偏光した光を透過し、吸収軸方向に偏光した光をバックライト側へと反射する機能を有している。これにより、吸収軸方向に偏光した光は、バックライト側で反射された後、透過軸方向に偏光した光に変換されてから偏光フィルムに入射するため、偏光フィルムに吸収されることなく、再利用することが可能である。

特開２０１６−８５４４４号公報

ところで、上述した液晶表示装置では、液晶表示パネルの薄型化に伴って、偏光板の収縮による液晶表示パネルの反りの発生が問題となってきている。特に、モバイル用途の液晶表示装置では、液晶表示パネルの薄型化、具体的には液晶セルを構成するガラス基板の薄型化が進む中で、このような問題がより顕著なってきている。

本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、液晶表示パネルに発生する反りを抑制することが可能な偏光板セット、そのような偏光板セットを備えた液晶表示パネル、並びにそのような液晶表示パネルを備えた液晶表示装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための手段として、本発明の一態様に従えば、液晶セルの表示面側に配置される第１の偏光板と、前記液晶セルの表示面とは反対側に配置される第２の偏光板及び反射型偏光子とを備える偏光板セットであって、前記第１の偏光板は、短辺方向に偏光吸収軸を有する第１の偏光フィルムを含み、前記第２の偏光板は、長辺方向に偏光吸収軸を有する第２の偏光フィルムを含み、前記反射型偏光子は、長辺方向に偏光反射軸を有することを特徴とする偏光板セットが提供される。

また、本発明の一態様において、前記第２の偏光板と前記反射型偏光子とは、粘着剤又は接着剤を介して積層されている構成であってもよい。

また、本発明の一態様において、前記反射型偏光子は、８５℃で１００時間加熱したときの前記偏光反射軸に沿った方向における寸法変化率が−１．４％以上である構成であってもよい。

また、本発明の一態様に従えば、液晶セルと、前記何れかの偏光板セットとを備える液晶表示装置が提供される。

また、本発明の一態様に従えば、前記液晶表示パネルと、バックライトとを備える液晶表示装置が提供される。

以上のように、本発明の一態様によれば、高温環境下等において液晶表示パネルに発生する反りを抑制することが可能な偏光板セット、そのような偏光板セットを備えた液晶表示パネル、並びにそのような液晶表示パネルを備えた液晶表示装置を提供することが可能である。

本発明の一実施形態に係る偏光板セットの配置関係を説明するための模式図である。 図１に示す偏光板セットの構成を示し、（ａ）は第１の偏光板の一構成例を示す断面模式図、（ｂ）は第２の偏光板の一構成例を示す断面模式図である。 図２に示す偏光板セットを備えた液晶表示パネルの構成を示す断面模式図である。 図３に示す液晶表示パネルを備えた液晶表示装置の構成を示す断面模式図である。 （ａ）はモデルＡの配置関係を示す模式図、（ｂ）モデルＢの配置関係をに示す模式図である。 （ａ）はモデルＡの反り量を測定した結果を示す特性図、（ｂ）モデルＢの反り量を測定した結果を示す特性図である。 反射型偏光子を８５℃で加熱したときの寸法変化率（％）の変化を測定した結果を示す特性図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面では、各構成要素を見やすくするため、構成要素を模式的に示している場合があり、構成要素によっては寸法の縮尺を異ならせて示すこともある。

（偏光板セット）
先ず、本発明の一実施形態として、例えば図１に示す偏光板セット１の配置関係について説明する。なお、図１は、偏光板セット１の配置関係を説明するための模式図である。

本実施形態の偏光板セット１は、図１に示すように、液晶セル２０の表示面（表面）側に配置される第１の偏光板２と、液晶セル２０の表示面とは反対（裏面）側に配置される第２の偏光板３及び反射型偏光子６とを備えている。

第１の偏光板２は、短辺方向に偏光吸収軸Ａを有する第１の偏光フィルム４を含む。一方、第２の偏光板３は、長辺方向に偏光吸収軸Ｂを有する第１の偏光フィルム５を含む。一方、反射型偏光子）６は、長辺方向に偏光反射軸Ｃを有する。また、第２の偏光板２と反射型偏光子６とは、粘着剤又は接着剤（図示せず。）を介して積層されている。

本実施形態の偏光板セット１を用いて、液晶セル２０の表面側に粘着剤層を介して第１の偏光板２を貼合し、液晶セル２０の裏面側に粘着剤層を介して第２の偏光板３を貼合し、反射型偏光子６を液晶セル２０と対向する側とは反対側に向けた状態とすることによって、本実施形態の液晶表示パネル３０を構成することができる。

本実施形態の液晶表示パネル３０では、上記偏光板セット１を用いることで、第１の偏光板２、第２の偏光板３及び反射型偏光子６の収縮による反りの発生を抑制できるため、表示品位の向上を図ることが可能である。

次に、上記偏光板セット１の具体的な構成について、図２（ａ），（ｂ）を参照して説明する。なお、図２（ａ）は、第１の偏光板２の一構成例を示す断面模式図である。図２（ｂ）は、第２の偏光板３の一構成例を示す断面模式図である。

第１の偏光板２は、例えば図２（ａ）に示すように、第１の偏光フィルム４と、第１の偏光フィルム４の液晶セル２０と対向する側の面に第１の保護フィルム７と、第１の偏光フィルム４の液晶セル２０と対向する側とは反対側の面に第２の保護フィルム８とが積層された構造を有している。

第２の偏光板３は、例えば図２（ｂ）に示すように、第２の偏光フィルム５と、第２の偏光フィルム５の液晶セル２０と対向する側の面に第３の保護フィルム９とが積層された構造を有している。また、反射型偏光子６は、第２の偏光フィルム５の液晶セル２０と対向する側とは反対側の面に積層されている。なお、第２の偏光フィルム５と反射型偏光子６との間に保護フィルムを配置してもよい。

反射型偏光子６の反射軸方向の寸法変化率は、−１．４％以上であることが好ましい。また、この反射型偏光子と組み合わせて使用される第１の偏光板２の寸法変化率及び第２の偏光板３の寸法変化率は、吸収軸方向に−１．０〜０％であることが好ましく、透過軸方向に−０．５〜０％であることが好ましい。

このような組合せを採用することによって、より液晶パネル３０の反りを低減することができる。また、寸法変化率は、例えば、偏光フィルムに保護フィルムを貼合した後の乾燥時間や乾燥温度、偏光フィルムの厚み、偏光フィルムの延伸倍率等を調整することにより制御することができる。

ここで、８５℃で１００時間加熱したときの偏光板の寸法変化率とは、以下のようにして測定した値を言う。具体的には、先ず、偏光板を吸収軸方向に１００ｍｍ×透過軸方向に１００ｍｍの大きさに裁断し、温度２３℃相対湿度５５％の環境下に１日静置した後、吸収軸方向（又は透過軸方向）の寸法（熱処理前の寸法）を測定する。

次に、偏光板を温度８５℃の高温環境下に１００時間静置した後の吸収軸方向（又は透過軸方向）の寸法（熱処理後の寸法）を測定する。これらの測定結果を以下の式Ｓ_０に代入することによって、吸収軸方向の寸法変化率（又は透過軸方向の寸法変化率）を求めることができる。
Ｓ_０＝（（熱処理後の寸法−熱処理前の寸法）×１００）／熱処理前の寸法

（偏光フィルム）
第１の偏光フィルム４及び第２の偏光フィルム５は、吸収型偏光子であり、通常、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系樹脂フィルムに、ヨウ素等の二色性色素が吸着配向されたものが使用される。ＰＶＡ系樹脂は、ポリ酢酸ビニル系樹脂をケン化することにより得られる。

ポリ酢酸ビニル系樹脂としては、酢酸ビニルの単独重合体であるポリ酢酸ビニルの他、酢酸ビニル及び酢酸ビニルと共重合可能な他の単量体の共重合体などが例示される。酢酸ビニルに共重合される他の単量体としては、不飽和カルボン酸、オレフィン、ビニルエーテル、不飽和スルホン酸、アンモニウム基を有するアクリルアミドなどが挙げられる。

ＰＶＡ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。ＰＶＡ系樹脂は、さらに変性されていてもよく、アルデヒドで変性されたポリビニルホルマールやポリビニルアセタールなども使用し得る。

また、ＰＶＡ系樹脂の重合度は、通常１,０００〜１０,０００、好ましくは １,５００〜 ５,０００である。具体的なＰＶＡ系樹脂や二色性色素としては、例えば特開２０１２−１５９７７８号公報に例示されているＰＶＡ系樹脂や二色性色素が挙げられる。

偏光フィルムの製造方法は、特に限定されるものでなく、公知の方法で製造することができる。具体的に、偏光フィルムは、例えば、ＰＶＡ系樹脂フィルムを一軸延伸する工程で延伸し、ＰＶＡ系樹脂フィルムを二色性色素で染色してその二色性色素を吸着させる工程、二色性色素が吸着されたＰＶＡ系樹脂フィルムをホウ酸水溶液で処理する工程、このホウ酸水溶液による処理後に水洗する工程、及び乾燥工程を経て製造される。偏光フィルムは、製造ラインにおいて、長尺帯状のＰＶＡ系樹脂フィルムを流すことで、連続的に製造することができる。

また、偏光フィルムは、例えば特開２０１２−１５９７７８号公報に記載されている方法で製造されてもよい。この方法では、基材フィルムにＰＶＡ系樹脂をコーティングすることで、吸収型偏光子となるＰＶＡ系樹脂フィルムを形成することができる。

ＰＶＡ系樹脂からなる原反フィルムの厚みは、特に限定されないが、例えば１５０μｍ以下である。延伸のしやすさ等も考慮すれば、その膜厚は、３μｍ以上であることが好ましく、７５μｍ以下であることが好ましい。

なお、第１の偏光フィルム４と第２の偏光フィルム５とは、互いに同じ偏光フィルムであってもよく、異なる偏光フィルムであってもよい。

（保護フィルム）
第１の保護フィルム７、第２の保護フィルム８及び第３の保護フィルム９は、透明性や均一な光学特性、機械強度、熱安定性等に優れた熱可塑性樹脂フィルムからなることが好ましい。熱可塑性樹脂フィルムとしては、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロースのようなセルロース系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリブチレンテレフタレートのようなポリエステル系樹脂、ポリメチル（メタ）アクリレート、ポリエチル（メタ）アクリレートのような（メタ）アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレンンのようなポリオレフィン系樹脂、ポリノルボルネン系樹脂などからなるものを用いることができる。その中でも、セルロース系樹脂、ポリエステル系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、又はポリオレフィン系樹脂から形成された熱可塑性樹脂フィルムを用いることが好ましい。なお、ここで言う（メタ）アクリレートとは、メタクリレート又はアクリレートのどちらでもよいことを指し、その他、（メタ）アクリル酸と言うときの「（メタ）」も同様である。

また、熱可塑性樹脂フィルムには、市販品を適宜使用することができる。セルロース系樹脂フィルムの市販品としては、富士フィルム株式会社製の“フジタック（登録商標） ＴＤ８０”、“フジタック（登録商標） ＴＤ８０ＵＦ”及び“フジタック（登録商標） ＴＤ８０ＵＺ”、コニカミノルタ株式会社製の“ＫＣ２ＵＡＷ”、“ＫＣ８ＵＸ２Ｍ”、“ＫＣ８ＵＹ”などが挙げられる。

ポリエステル系樹脂フィルムの市販品としては、三菱樹脂株式会社製の“ダイアホイル（登録商標）”、東レ株式会社製の“ルミラー（登録商標）”、東洋紡株式会社製の“コスモシャイン（登録商標）”などが挙げられる。

（メタ）アクリル系樹脂フィルムの市販品としては、住友化学株式会社製の“テクノロイ（登録商標）”、三菱レイヨン株式会社製の“アクリプレン（登録商標）”などが挙げられる。

ポリカーボネート系樹脂フィルムの市販品としては、帝人株式会社製の“パンライト（登録商標）”などが挙げられる。

ポリオレフィン系樹脂の市販品としては、Ｔｏｐａｓ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ ＧｍｂＨ社製で、ポリプラスチックス株式会社から販売されている“Ｔｏｐａｓ”、ＪＳＲ株式会社から販売されている“アートン”（ＡＲＴＯＮ ）（登録商標）、日本ゼオン株式会社から販売されている“ゼオノア（ＺＥＯＮＯＲ）（登録商標）”、“ゼオネックス（ＺＥＯＮＥＸ）（登録商標）”、三井化学株式会社から販売されている“アペル”（登録商標）（以上、いずれも商品名）などが挙げられ、上記樹脂からフィルムを作製することができる。

また、市販のポリオレフィン系樹脂フィルムを使用してもよく、例えば、ＪＳＲ株式会社から販売されている“アートンフィルム”（「アートン」は同社の登録商標）、積水化学工業株式会社から販売されている“エスシーナ”（登録商標）、日本ゼオン株式会社から販売されている“ゼオノアフィルム”（登録商標）などが挙げられる。

熱可塑性樹脂フィルムの厚みは、通常５〜１００μｍ、好ましくは１０〜５０μｍであり、より好ましくは１０〜３０μｍである。

なお、第１の保護フィルム７と第２の保護フィルム８と第３の保護フィルム９とは、互いに同じ保護フィルムであってもよく、異なる保護光フィルムであってもよい。

第１の偏光フィルム４と第２の偏光フィルム５とは、互いに同じ厚みであってもよく、互いに異なる厚みであってもよい。第１の偏光フィルム４の厚みは、１５μｍ以下であることが好ましく、第２の偏光フィルム５の厚みは、１２μｍ以下であることが好ましい。なお、通常、偏光フィルムの厚みは３μｍ以上である。

（ハードコード層）
また、第１の保護フィルム７として、液晶セル２０と対向する側とは反対側の面にハードコード層（図示せず。）が設けられた構成としてもよい。このハードコート層により、第１の偏光板２に生じる引っかき傷などを防止することができる。

ハードコート層は、寸法変化が小さいので、ハードコート層を付与することにより、第１の偏光板２の寸法変化をより抑制することができる。また、第１の偏光板２の寸法変化率に寄与する大きな要因は第１の偏光フィルム４であることから、第１の偏光板２の寸法変化をより効果的に抑制できるという点で、ハードコート層は第１の偏光フィルム４に近接した位置に設けることが好ましい。具体的に、第１の偏光フィルム４とハードコート層との間の距離は、３０μｍ以下であることが好ましく、２５μｍ以下であることがより好ましい。

また、第１の偏光板２の寸法変化を抑制できるという点では、第１の偏光フィルム４とハードコート層との間に粘着剤層が存在しないことが好ましい。第１の偏光フィルム４とハードコート層との間に粘着剤層のような弾性率の小さな層が存在しない場合、ハードコート層が効果的に第１の偏光フィルム４の寸法変化を押さえ込むことができる。

ハードコート層を設ける場合、保護性と屈曲性を両立させる観点から、ハードコート層の厚みは、１〜８μｍであることが好ましく、１〜６μｍであることがより好ましい。ハードコート層の厚みが８μｍを超える場合には、屈曲性が低くなり、屈曲時にクラックが入り易くなる傾向がある。一方、ハードコート層の厚みが１μｍ未満の場合には、屈曲性は良好であるが、面内均一性の観点から十分な特性が得られないことが多い傾向にある。

ハードコート層は、樹脂被膜層から形成することができる。樹脂被膜層を形成する樹脂には、樹脂皮膜層形成後の皮膜として十分な強度を持ち、透明性のある樹脂を使用できる。前記樹脂としては熱硬化型樹脂、熱可塑型樹脂、紫外線硬化型樹脂、電子線硬化型樹脂等の活性エネルギー線硬化型樹脂、二液混合型樹脂などが挙げられる。その中でも、紫外線の照射により樹脂の硬化ができ、簡単な加工操作で効率よく樹脂被膜層を形成することができるほか、防眩処理層等の光拡散層も形成することができるため、紫外線硬化型樹脂が好ましい。紫外線硬化型樹脂としては、ポリエステル系、アクリル系、ウレタン系、アミド系、シリコーン系、エポキシ系等が挙げられる。ハードコート層の濡れ性（水滴の接触角）は、前記樹脂（塗工液）に添加剤を加える等の公知の方法により調節することができる。

ハードコート層の形成方法としては、適宜の公知の方法を採用することができ、例えば、前記樹脂（塗工液）を塗工した後に乾燥する方法が挙げられる。樹脂被膜層を形成する樹脂として硬化性樹脂を使用した場合には、塗工後に硬化処理する。塗工液の塗工方法としては、ファンテン、ダイコーター、キャスティング、スピンコート、ファンテンメタリング、グラビア等の方法を採用できる。なお、塗工にあたり、塗工液は、トルエン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、イソプロピルアルコール、エチルアルコール等の一般的な溶剤で希釈してもよいし、希釈しなくてもよい。

（反射型偏光子）
反射型偏光子６は、第２の偏光フィルム５の透過軸方向に偏光した光を透過し、吸収軸方向に偏光した光を反射する機能を有している。

反射型偏光子６としては、グリッド型偏光フィルム、屈折率差を有する２種以上の材料による２層以上の多層薄膜積層体、ビームスプリッターなどに使用される屈折率の異なる蒸着多層薄膜、複屈折を有する２種以上の材料による２層以上の複屈折層多層薄膜積層体、複屈折を有する２種以上の樹脂を使用した２層以上の樹脂積層体を延伸したフィルム、直線偏光を直交する軸方向で反射／透過することで偏光方向を分離するフィルムなどが挙げられる。

反射型偏光子６を構成する多層薄膜積層体は、第１の光学材料層と第２の光学材料層とが厚み方向に交互に積層された構成を有している。

第１の光学材料層及び第２の光学材料層の具体的な材料としては、例えば、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）及びその異性体(例えば、１，４−ＰＥＮ、１，５−ＰＥＮ、２，７―ＰＥＮ及び２，３−ＰＥＮ等)、並びに、ポリアルキレンテレフタレート（例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート、ポリ−１，４−シクロヘキサンジメチレンテレフタレート）、メタクリル樹脂（例えば、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）等）、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリオレフィン樹脂（ポリスチレン、ポリプロピレン等）、環状ポリオレフィン樹脂などを挙げることができる。

また、第１の光学材料層及び第２の光学材料層の具体的な材料としては、ＰＥＮの共重合体、ポリアルカンテレフタレートの共重合体又はスチレン共重合体であってもよい。ＰＥＮの共重合体の具体例としては、２，６−，１，４−，１，５−，２，７−及び２，３−ナフタレンジカルボン酸又はそのエステルと、ａ）テレフタル酸又はそのエステル、ｂ）イソフタル酸又はそのエステル、ｃ）フタル酸又はそのエステル、ｄ）アルカングリコール、ｅ）シクロアルカングリコール（例えば、シクロヘキサンジメタノール）、又は、ｆ）アルカンジカルボキシル酸（例えば、シクロヘキサンジカルボキシル酸）との共重合体を挙げることができる。

ポリアルカンテレフタレートの共重合体の具体例としては、テレフタル酸又はそのエステルと、ａ）ナフタレンジカルボン酸又はそのエステル、ｂ）イソフタル酸又はそのエステル、ｃ）フタル酸又はそのエステル、ｄ）アルカングリコール、ｅ）シクロアルカングリコール(例えば、シクロヘキサンジメタノール)、ｆ）アルカンジカルボン酸、及び／又は、ｇ）シクロアルケンジカルボン酸(例えば、シクロヘキサンジカルボン酸)との共重合体を挙げることができる。

スチレン共重合体の具体例としては、スチレンーブタジエン共重合体及びスチレンーアクリロニトリル共重合体である。更に、第１及び第２の光学材料層の材料として、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル−スチレン−ブタジエン共重合体樹脂）、ＭＳ樹脂（メタクリル酸メチルースチレン共重合体樹脂）を挙げることができる。市販の反射型偏光子としては、３Ｍ社製の“ＤＢＥＦ”（登録商標）、“ＡＰＦ‐Ｖ３”（製品名）及び“ＡＰＦ‐Ｖ２”（製品名）等が挙げられる。

さらに、第１の光学材料層及び第２の光学材料層の各層は、例示した高分子又は高分子共重合体の２つ以上の混合物であってもよい。また、例示した材料は、吸光係数が小さく、吸収による損失が小さい点からも好ましい。

反射型偏光子６の厚みは、通常、５〜１００μｍであり、好ましくは１０〜５０μｍであり、より好ましくは１０〜３０μｍである。

反射型偏光子６は、８５℃で１００時間加熱したときの偏光反射軸Ｃに沿った方向（長辺方向）における寸法変化率が−１．４〜０％であることが好ましく、より好ましくは−１．２〜０％であり、さらに好ましくは−０．５〜０％である。

上記寸法変化率を有する反射型偏光子６は、例えば反射型偏光子６を製造するときの延伸倍率を調整したり、アニール処理をする時間を調整したりすることにより得ることができる。

具体的に、この寸法変化率は、以下のようにして測定した値を言う。先ず、反射型偏光子６を偏光反射軸方向に１００ｍｍ×透過軸方向に１００ｍｍの大きさに裁断し、温度２３℃相対湿度５５％の環境下に１日静置した後、偏光反射軸方向の寸法である熱処理前の寸法を測定する。次に、反射型偏光子６を温度８５℃の高温環境下に１００時間静置した後の偏光反射軸方向の寸法である熱処理後の寸法を測定する。これらの測定結果を以下の式Ｓ_１に代入することによって、偏光反射軸方向の寸法変化率を求めることができる。
Ｓ_１＝（（熱処理後の寸法−熱処理前の寸法）×１００）／熱処理前の寸法

（接着剤又は粘着剤）
第１の偏光板２及び第２の偏光板３を構成する各フィルムを積層する方法としては、通常、接着剤又は粘着剤で貼合する方法が採用される。また、第２の偏光板３と反射型偏光子６とを積層する方法としては、通常、接着剤又は粘着剤で貼合する方法が採用される。各フィルムを積層する場合、同種の接着剤又は粘着剤を用いてもよく、異種の接着剤又は粘着剤を用いてもよい。

接着剤としては、水系接着剤、光硬化性接着剤などを挙げることができる。水系接着剤は、接着剤成分を水に溶解した接着剤、又は接着剤成分を水に分散させた接着剤であり、接着剤層を薄くすることができる。水系接着剤としては、接着剤（組成物）の主成分がＰＶＡ系樹脂やウレタン樹脂である水系接着剤が好ましい。

ＰＶＡ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ＰＶＡ系樹脂であってもよい。接着剤成分としてＰＶＡ系樹脂を含む場合、接着剤は、ＰＶＡ系樹脂の水溶液として調製されることが多い。接着剤中のＰＶＡ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、好ましくは１〜５重量部である。

主成分としてＰＶＡ系樹脂を含む接着剤には、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、ジエチレントリアミンや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などを挙げることができる。

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（登録商標）６５０（３０）”、“スミレーズレジン（登録商標）６７５”、星光ＰＭＣ（株）から販売されている“ＷＳ−５２５”などがあり、これらの市販品を好適に使用することができる。

硬化性成分又は架橋剤の添加量は、ＰＶＡ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。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。

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、接着剤の乾燥、硬化が行なわれる。乾燥処理は、例えば熱風を吹き付けることにより行なうことができる。乾燥温度は、通常４０〜１００℃であり、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さは、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、さらに好ましくは１μｍ以下である。接着剤の厚さ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間、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なわれる。好ましい養生温度は、通常３０〜５０℃であり、さらに好ましくは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。また、養生時の湿度は、例えば、相対湿度が７０％以下となるように、適宜選択されることが好ましい。養生時間は、通常１〜１０日程度、好ましくは２〜７日程度である。

光硬化性接着剤としては、光硬化性エポキシ樹脂と光カチオン重合開始剤との混合物などを挙げることができる。光硬化性エポキシ樹脂としては、脂環式エポキシ樹脂、脂環式構造を有さないエポキシ樹脂、及びそれらの混合物などが挙げられる。また、光硬化性接着剤として、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、オキタセン樹脂、ウレタン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂などにラジカル重合型開始剤及び／又はカチオン重合型開始剤を加えた接着剤も使用することができる。

光硬化性接着剤を介して接合された積層体は、積層後、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れる。活性エネルギー線の光源は、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使用できる。

光硬化性接着剤への光照射の強度は、該光硬化性接着剤の組成によって適宜決定されるが、光カチオン重合開始剤の活性化に有効な波長領域の照射強度が０．１〜６，０００ｍＷ／ｃｍ^２であることが好ましい。照射強度が０．１ｍＷ／ｃｍ^２以上である場合、反応時間が長くなりすぎず、６，０００ｍＷ／ｃｍ^２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エポキシ樹脂の黄変や偏光板の劣化を生じる恐れが少ないという点で好ましい。

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るが、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１０〜１０，０００ｍＪ／ｃｍ^２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／ｃｍ^２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、１０，０００ｍＪ／ｃｍ^２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という点で好ましい。活性エネルギー線照射後の接着剤層の厚さは、通常０．００１〜５μｍであり、好ましくは０．０１μｍ 以上、３μｍ以下である。

粘着剤は、光学フィルムに必要な諸特性（透明性、耐久性、リワーク性等）を満たしていればよく、（メタ）アクリル酸エステルを主成分とし、さらに少量の、官能基を有する（メタ）アクリルモノマーを含有するアクリル系単量体組成物を重合開始剤の存在下ラジカル重合してなる、ガラス転移温度（Ｔｇ）が０℃以下のアクリル系樹脂と、架橋剤とを含有するアクリル系粘着剤等が使用できる。

（液晶表示パネル）
次に、本実施形態の液晶表示パネル３０の構成について図３を参照して説明する。なお、図３は、液晶表示パネル３０の構成を示す断面模式図である。

本実施形態の液晶表示パネル３０は、液晶セル２０の表面側に粘着剤層１０ａを介して第１の偏光板２が貼合され、液晶セル２０の裏面側に反射型偏光子６を液晶セル２０と対向する側とは反対側に向けた状態で粘着剤層１０ｂを介して第２の偏光板３及び反射型偏光子６が貼合された構成を有している。

粘着剤層１０ａ，１０ｂを形成する粘着剤は、光学フィルムに必要な諸特性（透明性、耐久性、リワーク性等）を満たしていればよく、（メタ）アクリル酸エステルを主成分とし、さらに少量の、官能基を有する（メタ）アクリルモノマーを含有するアクリル系単量体組成物を重合開始剤の存在下ラジカル重合してなる、ガラス転移温度（Ｔｇ）が０℃以下のアクリル系樹脂と、架橋剤とを含有するアクリル系粘着剤等が使用できる。

液晶セル２０は、ＶＡ（Vertical Alignment）モード、ＩＰＳ（In Plane Switching）モード、ＴＮモード（Twisted Nematic）モード、ＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence）モード、ＯＣＢ（Optically Compensated Birefringence）モードなど、従来公知のいかなるモードの液晶セルであってもよい。

本発明の偏光板のセットによれば、液晶セル２０の厚みが０．４ｍｍ以下であっても、高温環境下等における液晶表示パネル３０の反りを顕著に抑制し得る。

（液晶表示装置）
次に、本実施形態の液晶表示装置の構成について図４を参照して説明する。なお、図４は、液晶表示装置の構成を示す断面模式図である。

図４に示す液晶表示装置は、図３に示す液晶表示パネル３０と、バックライト４０とを備えている。バックライト４０は、液晶表示パネル３０の第２の偏光板３と対向する側に配置されている。また、液晶表示パネル３０とバックライト４０との間には、バックライト５０から出射された光を拡散させる光拡散板５０が配置されている。

液晶表示装置では、バックライト５０から出射された照明光を液晶表示パネル３０の裏面側から入射し、液晶表示パネル３０により変調された光を液晶表示パネル３０の表面側から出射することによって、画像を表示することが可能である。

なお、バックライト４０は、上述した液晶表示パネル３０と対向する位置から光拡散板５０を介して液晶表示パネル３０に向けて光を照射する直下型方式を採用したものに限らず、液晶表示パネル３０の側縁部に配置されて、液晶表示パネル３０と対向する導光板を介して導光された光を液晶表示パネル３０に向けて照射するエッジライト方式を採用したものであってもよい。

上述したように、本実施形態の偏光板セット１を備える液晶表示パネル３０では、第１の偏光板２、第２の偏光板３及び反射型偏光子６の収縮による反りの発生を抑制できるため、表示品位の向上を図ることが可能である。

ここで、本実施形態の偏光板セット１（以下、モデルＡとする。）の配置関係を図５（ａ）に示す。また、比較例となる偏光板セット（以下、モデルＢとする。）の配置関係を図５（ｂ）に示す。なお、モデルＢでは、上記偏光板セット１と同等の部位については、説明を省略すると共に、図面において同じ符号を付すものとする。

図５（ａ）に示すモデルＡでは、第１の偏光板２を構成する第１の偏光フィルム４が短辺方向に偏光吸収軸Ａを有している。また、第２の偏光板３を構成する第１の偏光フィルム５が長辺方向に偏光吸収軸Ｂを有し、反射型偏光子６が長辺方向に偏光反射軸Ｃを有している。

これに対して、図５（ｂ）に示すモデルＢでは、第１の偏光板２を構成する第１の偏光フィルム４が長辺方向に偏光吸収軸Ａを有している。また、第２の偏光板３を構成する第２の偏光フィルム５が短辺方向に偏光吸収軸Ｂを有し、反射型偏光子６が短辺方向に偏光反射軸Ｃを有している。

これらモデルＡ，Ｂの偏光板セットを液晶セル２０に模した対角５インチのガラス基板に貼合した後、８５℃で２４時間加熱したときの長辺方向及び短辺方向に発生する反り量（ｍｍ）を測定した。その測定結果を図６（ａ），（ｂ）に示す。なお、図６（ａ）は、モデルＡの測定結果を示す特性図、図６（ｂ）は、モデルＢの測定結果を示す特性図である。

図６（ａ）に示すように、モデルＡの反りの形状は、長辺方向において中央が両端に比べて反り量が大きく（凸形状）、短辺方向において両端が中央に比べて反り量が大きく（凹形状）なっている。

一方、図６（ｂ）に示すように、モデルＢの反りの形状は、長辺方向において両端が中央に比べて反り量が大きく（凹形状）、短辺方向において中央が両端に比べて反り量が大きく（凸形状）なっている。

また、モデルＡは、モデルＢに比べて、長辺方向及び短辺方向に発生する反り量が抑制されていることがわかる。特に、長辺方向に発生する反り量については、モデルＡがモデルＢに比べて大幅に抑制されていることがわかる。

以上のように、本実施形態の偏光板セット１を液晶セル２０に貼合した液晶表示パネル３０では、第１の偏光板２、第２の偏光板３及び反射型偏光子６の収縮による反りの発生を抑制できるため、液晶表示装置において表示品位の向上を図ることが可能である。

以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。

本実施例では、寸法変化率が異なる反射型偏光子を備えたモデルＡの偏光板セット（実施例１〜５）と、モデルＢの偏光板セット（比較例１〜５）を以下のように作製した。

（第１の偏光フィルムの作製）
厚み３０μｍのポリビニルアルコールフィルム（平均重合度約２４００、ケン化度９９．９モル％以上）を、乾式延伸により約４倍に一軸延伸し、さらに緊張状態を保ったまま、４０℃の純水に４０秒間浸漬した後、ヨウ素／ヨウ化カリウム／水の重量比が０．０４／５．７／１００の水溶液に２８℃で３０秒間浸漬して染色処理を行った。その後、ヨウ化カリウム／ホウ酸／水の重量比が１１．０／６．２／１００の水溶液に７０℃で１２０秒間浸漬した。引き続き、８℃の純水で１５秒間洗浄した後、６０℃で乾燥して、ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素が吸着配向している厚み１２μｍの偏光フィルムを得た。

（第２の偏光フィルムの作製）
厚み２０μｍのポリビニルアルコールフィルム（平均重合度約２４００、ケン化度９９.９モル％以上）を乾式延伸により約５倍に縦一軸延伸し、さらに緊張状態を保ったまま、６０℃の純水に１分間浸漬した後、ヨウ素／ヨウ化カリウム／水の重量比が０．０５／５／１００である２８℃の水溶液に６０秒間浸漬した。その後、ヨウ化カリウム／ホウ酸／水の重量比が８．５／８．５／１００である７２℃の水溶液に３００秒間浸漬した。引き続き２６℃の純水で２０秒間洗浄した後、６５℃で乾燥処理を行って、ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素が吸着配向している厚み７μｍの偏光フィルムを得た。

（反射型偏光子の作製）
先ず、熱可塑性樹脂Ａ，Ｂとして、以下のものを準備した。
熱可塑性樹脂Ａ：ナフタレン２，６−ジカルボン酸ジメチルエステルとエチレングリコールを常法により重縮合して得たポリエチレンナフタレート（ 屈折率は１．６５）。
熱可塑性樹脂Ｂ：テレフタル酸を３０モル％共重合したポリエチレンナフタレート（屈折率は１．６５）。

また、事前に熱示差走査計を用いてポリマーの熱測定を行い、熱可塑性樹脂Ａが結晶性であり、熱可塑性樹脂Ｂが非晶性であることを確認した。

次に、熱可塑性樹脂Ａ，Ｂをそれぞれ２台の単軸押出機に投入し、３００℃で溶融させながら混練した。その後、それぞれＦＳＳタイプのリーフディスクフィルタを５枚介した後、ギアポンプにて、フィルムの厚膜層を除いた積層比が熱可塑性樹脂Ａ／熱可塑性樹脂Ｂ＝１／１になるように計量しながら、スリット数３０１個のスリット板を２枚、３０３個のスリット板１枚の計３枚用いた構成である９０３層を積層装置にて合流させて、厚み方向に交互に９０３層積層された積層体とした。

次に、この積層体をＴダイに供給し、シート状に成形した後、ワイヤーで８ｋＶの静電印可電圧をかけながら、表面温度が２５℃に保たれたキャスティングドラム上で急冷固化し、未延伸フィルムを得た。この未延伸フィルムを、縦延伸機で１４０℃、５．０倍縦延伸した後、７０℃の中間冷却を経て、１６０℃の熱処理を施し、厚み３４μｍの積層フィルムを得た。

（ポリビニルアルコール系接着剤）
ポリビニルアルコール系接着剤は、水１００重量部に、アセトアセチル基変性ポリビニルアルコール〔日本合成化学工業株式会社製の商品名“ゴーセファイマー（登録商標）Ｚ−２００”〕２重量部、グリオキシル酸ナトリウム〔日本合成化学工業株式会社製の商品名“ＳＰＭ−０１”〕２重量部を溶解させて調製した。

（第１の偏光板（フロント側偏光板）の作製）
第１の偏光フィルムの片面に厚さ２３μｍの保護フィルム〔日本ゼオン株式会社製の商品名“ゼオノアフィルム（登録商標）ＺＦ１４-０２３”〕をポリビニルアルコール系接着剤で接着し、第１の偏光フィルムのもう一方の面にハードコート層付トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム〔凸版印刷（株）製の「２５ＫＣＨＣＮ−ＴＣ」、厚み３２μｍ〕のＴＡＣ側をポリビニルアルコール系接着剤で接着した。次いで、ゼオノアフィルム側に２０μｍ厚の粘着剤〔リンテック（株）製の商品名「ＮＣＦ♯ＫＴ」〕を貼合した。

（第２の偏光板及び反射型偏光子（リア側偏光板）の作製）
第２の偏光フィルムの片面に厚み２０μｍのコニカミノルタ（株）製のセルロースエステルフィルム（ＫＣ２ＣＴ）をポリビニルアルコール系接着剤で接着し、次いでセルロースエステルフィルム側に２０μｍ厚の粘着剤〔リンテック（株）製の商品名「ＮＣＦ♯ＫＴ」〕を貼合した。さらに、第２の偏光フィルムのもう一方の面に厚み５μｍの粘着剤〔リンテック（株）製の商品名「ＮＣＦ♯Ｌ２」〕を介して反射型偏光子を貼合した。

次に、実施例１〜５及び比較例１〜５の偏光板セットを液晶セルに模したガラス基板に貼合した測定サンプルを以下のとおり作製した。
（測定サンプルの作製）
厚み０．３ｍｍの５．２インチ（１１６ｍｍ×６７ｍｍ）ガラスに、４．３インチ（９６ｍｍ×４８ｍｍ）に裁断した偏光板をモデルＡ，Ｂとなる配置関係で貼合した。

そして、実施例１〜５及び比較例１〜５の偏光板セットの各測定サンプルについて、８５℃で２４時間加熱したときの長辺方向及び短辺方向に発生する反り量（ｍｍ）を以下のとおり測定した。その測定結果をまとめたものを表１に示す。

（反り量の測定）
先ず、偏光板が両面に貼合された測定サンプルを、８５℃の環境下に１００時間静置した後、フロント偏光板を上側にして（株）ニコン製の二次元測定器「ＮＥＸＩＶ ＶＭＲ−１２０７２」の測定台上に置いた。次に、測定台の表面に焦点を合わせ、そこを基準とし、測定サンプルの長辺側５点、短辺側５点の計２５点の基準とした焦点からの距離を測定した後、測定台からの距離が絶対値で最も長い距離と最も短い距離の差分を反り量とした。

（寸法変化率の測定）
８５℃で１００時間加熱したときの寸法変化率は、（株）ニコン製の二次元測定器「ＮＥＸＩＶ ＶＭＲ−１２０７２」を用いて次のようにして測定される。先ず、各フィルムを（吸収軸方向（又は反射軸方向））１００ｍｍ×（透過軸方向）１００ｍｍの大きさに裁断し、温度２３℃相対湿度５５％の環境下に１日静置し、吸収軸方向の寸法（Ｌ_０）を測定する。次に、温度８５℃の高温環境下に１００時間静置した後の吸収軸方向の寸法（Ｌ_１）を測定する。これらの測定結果から、下記式によって吸収軸方向の寸法変化率（％）を求める。
寸法変化率（％）＝［（Ｌ_１−Ｌ_０）／Ｌ_０］×１００
同様に、反射軸方向又は透過軸方向の寸法変化率も求めた。

表１には、実施例１〜５（モデルＡ）及び比較例１〜５（モデルＢ）の各偏光板セットについて、反射型偏光子の反射軸方向及び透過軸方向における寸法変化率（％）、第１の偏光板の吸収軸方向及び透過軸方向における寸法変化率（％）、第２の偏光板の吸収軸方向及び透過軸方向における寸法変化率（％）を示している。また、実施例１〜５（モデルＡ）及び比較例１〜５（モデルＢ）について、発生した反り量と、その良否（○／×）の判定結果を示している。なお、反り量の良否は、反り量が０．５５ｍｍ以下の場合を「○」とし、反り量が０．５５ｍｍ超の場合を「×」として判定をした。

また、本実施例では、加熱処理（アニール処理）の時間を調整することで、寸法変化率が異なる反射型偏光子を得た。具体的には、実施例５及び比較例５の反射型偏光子を用意し、実施例１及び比較例１の反射型偏光子は、実施例５及び比較例５の反射型偏光子を８５℃で２５００分加熱することで得た。実施例２及び比較例２の反射型偏光子は、実施例５及び比較例５の反射型偏光子を８５℃で２４０分加熱することで得た。実施例３及び比較例３の反射型偏光子は、実施例５及び比較例５の反射型偏光子を８５℃で３０分加熱することで得た。実施例４及び比較例４の反射型偏光子は、実施例５及び比較例５の反射型偏光子を８５℃で１０分加熱することで得た。なお、反射型偏光子の寸法変化率は、上記加熱処理（アニール処理）を施したものに対して測定をした。

また、実施例５及び比較例５の反射型偏光子を８５℃で加熱したときの寸法変化率（％）の変化を測定した結果を図７に示す。

表１に示すように、実施例１〜５（モデルＡ）では、比較例１〜５（モデルＢ）に比べて、高温環境下における反りの発生量が抑制されていることがわかる。

１…偏光板セット ２…第１の偏光板 ３…第２の偏光板 ４…第１の偏光フィルム ５…第２の偏光フィルム ６…反射型偏光子 ７…第１の保護フィルム ８…第２の保護フィルム ９…第３の保護フィルム １０ａ，１０ｂ…粘着剤層 ２０…液晶セル ３０…液晶表示パネル ４０…バックライト ５０…光拡散板

Claims (5)

1. 液晶セルの表示面側に配置される第１の偏光板と、前記液晶セルの表示面とは反対側に配置される第２の偏光板及び反射型偏光子とを備える偏光板セットであって、
   前記第１の偏光板は、短辺方向に偏光吸収軸を有する第１の偏光フィルムを含み、
   前記第２の偏光板は、長辺方向に偏光吸収軸を有する第２の偏光フィルムを含み、
   前記反射型偏光子は、長辺方向に偏光反射軸を有することを特徴とする偏光板セット。
2. 前記第２の偏光板と前記反射型偏光子とは、粘着剤又は接着剤を介して積層されていることを特徴とする請求項１に記載の偏光板セット。
3. 前記反射型偏光子は、８５℃で１００時間加熱したときの前記偏光反射軸に沿った方向における寸法変化率が−１．４％以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の偏光板セット。
4. 液晶セルと、
   請求項１〜３の何れか一項に記載の偏光板セットとを備える液晶表示パネル。
5. 請求項４に記載の液晶表示パネルと、
   バックライトとを備える液晶表示装置。

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