JP2022146427A - 光学積層体及び表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】画像表示装置に機能を付加する位相差フィルムを含む光学積層体を用いた場合でも、映り込み防止機能が良好であり、加熱耐久性試験後に温度２３℃相対湿度５５％の環境に１か月保管しても位相差フィルムにクラックが発生しない光学積層体を提供する。【解決手段】位相差フィルムと偏光素子と反射防止フィルムとをこの順に有する光学積層体であって、前記位相差フィルムは、２３℃における引張弾性率が３０００ＭＰａ以下であり、前記偏光素子は、含水率が、温度２０℃相対湿度２０％の平衡含水率以上かつ温度２０℃相対湿度４８％の平衡含水率以下であり、下記要件（ｉ）及び下記要件（ｉｉ）の少なくとも一方を満たす光学積層体。（ｉ）前記反射防止フィルムは、温度４０℃相対湿度９０％の透湿度が３００ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下である、（ｉｉ）前記偏光素子と前記反射防止フィルムとの間に、温度４０℃相対湿度９０％の透湿度が３００ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下である保護フィルムを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、光学積層体、表示装置及び光学積層体の製造方法に関する。
液晶表示装置（ＬＣＤ）は、液晶テレビだけでなく、パソコン、携帯電話等のモバイル、カーナビ等の車載用途などで広く用いられている。通常、液晶表示装置は、液晶セルの両側に粘着剤で偏光板を貼合した液晶パネル部材を有し、バックライト部材からの光を液晶パネル部材で制御することにより表示が行われている。また、有機ＥＬ表示装置も近年、液晶表示装置と同様に、テレビ、携帯電話等のモバイル、カーナビ等の車載用途で広く用いられて来ている。液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置では、視野角の拡大や外光の反射防止などの機能を付与するために位相差フィルムが用いられる。
偏光板は上記のように、液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置の部材として、車に搭載される機会が増えて来ている。車載用の画像表示装置に用いられる偏光板は、それ以外のテレビや携帯電話等のモバイル用途に比較して、高温環境下に曝されることが多く、より高温での特性変化が小さいこと（高温耐久性）が求められる。
一方、車載用の表示装置は、カーナビ用途等で用いられる場合、タッチパネル機能が必要である。タッチパネルの中でも近年、オンセルやインセルの比率が上がってきており、この用途では、視認側の偏光板は最外に配置されるため、上記の耐久性に加え、映り込み防止機能も必要である。
特開２０１１－０８１２１９号公報（特許文献１）には、外光の映り込みを防止する目的で防眩層上にスパッタリング方式の多層構成の反射防止層を積層した防眩性ハードコートフィルムを用いることが開示されている（実施例１等）。
特許文献２には、視野角を拡大する目的で環状オレフィン系樹脂を用いた位相差フィルムを含む偏光板が記載されている。また、特許文献３には、外光の映り込みを防止する目的でλ／４板として環状オレフィン系樹脂を用いた位相差フィルムを含む偏光板が記載されている。
このような偏光板は、表示装置に積層した後の視認性は良好であり、加熱耐久試験（１０５℃で５００時間）後にはクラック（割れ）が発生していなくても、さらに温度２３℃相対湿度５５％の環境に１か月程度保管すると位相差フィルムにクラックが発生する場合があることがわかった。
特開２０１１－０８１２１９号公報 特許５３８３５９４号公報 特開２０１４－１９４４８３号公報
本発明の目的は、上記課題を解決することであり、画像表示装置に機能を付加する位相差フィルムを含む光学積層体を用いた場合でも、映り込み防止機能が良好であり、加熱耐久性試験後に温度２３℃相対湿度５５％の環境に１か月保管しても位相差フィルムにクラックが発生しない光学積層体を提供することである。
本発明は、以下の光学積層体、表示装置及び光学積層体の製造方法を提供する。
［１］ 位相差フィルムと偏光素子と反射防止フィルムとをこの順に有する光学積層体であって、
前記位相差フィルムは、２３℃における引張弾性率が３０００ＭＰａ以下であり、
前記偏光素子は、含水率が、温度２０℃相対湿度２０％の平衡含水率以上かつ温度２０℃相対湿度４８％の平衡含水率以下であり、
下記要件（ｉ）及び下記要件（ｉｉ）：
（ｉ）前記反射防止フィルムは、温度４０℃相対湿度９０％の透湿度が３００ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下である、
（ｉｉ）前記偏光素子と前記反射防止フィルムとの間に、温度４０℃相対湿度９０％の透湿度が３００ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下である保護フィルムを有する、
の少なくとも一方を満たす、光学積層体。
［２］ 位相差フィルムと偏光素子と反射防止フィルムとをこの順に有する光学積層体であって、
前記位相差フィルムは、２３℃における引張弾性率が３０００ＭＰａ以下であり、
前記光学積層体は、含水率が、温度２０℃相対湿度２０％の平衡含水率以上かつ温度２０℃相対湿度４８％の平衡含水率以下であり、
下記要件（ｉ）及び下記要件（ｉｉ）：
（ｉ）前記反射防止フィルムは、温度４０℃相対湿度９０％の透湿度が３００ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下である、
（ｉｉ）前記偏光素子と前記反射防止フィルムとの間に、温度４０℃相対湿度９０％の透湿度が３００ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下である保護フィルムを有する、
の少なくとも一方を満たす、光学積層体。
［３］ 前記偏光素子と前記反射防止フィルムとの間に、保護フィルムを有する、［１］または［２］に記載の光学積層体。
［４］ 前記位相差フィルムが、環状オレフィン系樹脂からなる［１］～［３］のいずれか１項に記載の偏光板。
［５］ 前記位相差フィルムの波長５５０ｎｍにおける面内位相差値が８０ｎｍ以上である［１］～［４］のいずれか１項に記載の偏光板。
［６］ 前記反射防止フィルムは、基材フィルムと前記基材フィルムの表面に設けられた反射防止層とを含み、
前記反射防止層は屈折率が異なる複数の薄膜からなる、［１］～［５］のいずれか１項に記載の光学積層体。
［７］ 前記反射防止層は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を主成分とする薄膜を含む、［６］に記載の光学積層体。
［８］ 前記反射防止層は、五酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）または二酸化チタン（ＴｉＯ２）を主成分とする薄膜を含む、［６］または［７］に記載の光学積層体。
［９］ 前記反射防止層は、厚みが１００ｎｍ～３５０ｎｍである、［６］～［８］のいずれか１項に記載の光学積層体。
［１０］ 前記反射防止フィルムは、前記基材フィルムと前記反射防止層との間に設けられたハードコート層をさらに有する、［６］～［９］のいずれか１項に記載の光学積層体。
［１１］ 表示セルと、［１］～［１０］のいずれか１項に記載の光学積層体とを有し、
前記光学積層体は、前記表示セルの視認側表面に、前記表示セル側から、前記偏光素子、前記反射防止フィルムの順に配置される向きで積層されている、表示装置。
［１２］ ［１］に記載の光学積層体の製造方法であって、
前記偏光素子の含水率が温度２０℃相対湿度２０％の平衡含水率以上かつ温度２０℃相対湿度４８％の平衡含水率以下となるように調整する含水率調整工程を有する、光学積層体の製造方法。
［１３］ ［２］に記載の光学積層体の製造方法であって、
前記光学積層体の含水率が温度２０℃相対湿度２０％の平衡含水率以上かつ温度２０℃相対湿度４８％の平衡含水率以下となるように調整する含水率調整工程を有する、光学積層体の製造方法。
本発明によれば、画像表示装置に機能を付加する位相差フィルムを含む光学積層体を用いた場合でも、映り込み防止機能が良好であり、加熱耐久性試験後に温度２３℃相対湿度５５％の環境に１か月保管しても位相差フィルムにクラックが発生しない光学積層体を提供することである。
光学積層体の層構成を示す概略断面図の一例である。
［光学積層体］
本発明の実施形態に係る光学積層体は、位相差フィルムと偏光素子と反射防止フィルムとをこの順に有する。反射防止フィルムは、偏光素子の視認側表面に配置されている。位相差フィルムは、偏光素子の視認側表面とは反対側の表面に配置されている。光学積層体は、偏光素子の反射防止フィルム側の表面に積層された保護フィルム（以下、「第１保護フィルム」ともいう）を有していてもよく、偏光素子の反射防止フィルム側とは反対側の表面に積層された保護フィルム（以下、「第２保護フィルム」ともいう）を有していてもよい。本明細書において、第１保護フィルムは、偏光素子と反射防止フィルムとの間に積層されている保護フィルムとし、第２保護フィルムは、偏光素子と位相差フィルムとの間に積層されている保護フィルムとする。また、本明細書において、偏光板は、偏光素子を含み、偏光素子に貼合されている第１保護フィルム及び／又は第２保護フィルムを有する場合には、これらをも含む積層体のことをいう。
図１は、本実施形態に係る光学積層体の層構成を示す概略断面図の一例である。光学積層体１００は、位相差フィルム３０と、偏光素子１０と、反射防止フィルム２０とを備え、偏光素子１０の反射防止フィルム２０側の表面に積層された第１保護フィルム１１をさらに備える。
本実施形態に係る光学積層体は、下記の（ａ）及び（ｂ）の少なくとも一方の特徴を有する。
（ａ）偏光素子の含水率が、温度２０℃相対湿度２０％の平衡含水率以上であり、かつ温度２０℃相対湿度４８％の平衡含水率以下である。
（ｂ）光学積層体の含水率が、温度２０℃相対湿度２０％の平衡含水率以上であり、かつ温度２０℃相対湿度４８％の平衡含水率以下である。
上記（ａ）について、偏光素子の含水率は、好ましくは温度２０℃相対湿度３０％の平衡含水率以上であり、かつ温度２０℃相対湿度４５％の平衡含水率以下である。偏光素子の含水率は、より好ましくは、温度２０℃相対湿度３０％の平衡含水率以上であり、かつ温度２０℃相対湿度４０％の平衡含水率以下である。
上記（ｂ）について、光学積層体の含水率は、好ましくは温度２０℃相対湿度３０％の平衡含水率以上であり、かつ温度２０℃相対湿度４５％の平衡含水率以下である。光学積層体の含水率は、より好ましくは、温度２０℃相対湿度３０％の平衡含水率以上であり、かつ温度２０℃相対湿度４０％の平衡含水率以下である。
光学積層体は、下記要件（ｉ）及び下記要件（ｉｉ）の少なくとも一方を満たす。
（ｉ）反射防止フィルムは、温度４０℃相対湿度９０％の透湿度が３００ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下である。
（ｉｉ）偏光素子と反射防止フィルムとの間に、温度４０℃相対湿度９０％の透湿度が３００ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下である保護フィルムを有する。
上記要件（ｉｉ）を満たすことは、下記要件（ｉｉａ）を満たすことと同じことを意味する。
（ｉｉａ）偏光素子の反射防止フィルム側の表面に積層された、温度４０℃相対湿度９０％の透湿度が３００ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下である第１保護フィルムを有する。
本実施形態の光学積層体は、偏光素子の含水率が上記の範囲内であり、かつ上記要件（ｉ）及び上記要件（ｉｉ）の少なくとも一方を満たすことにより、加熱耐久試験（１０５℃で５００時間）後に位相差フィルムにクラック（割れ）は発生せず、さらに温度２３℃相対湿度５５％の環境に１か月程度保管した場合にも位相差フィルムにクラックが発生するのを抑制することができる。詳細なメカニズムは不明であるが、反射防止フィルムや第１保護フィルムの透湿度を所定の範囲にすることにより偏光素子への水分移行を抑制し、保管時の寸法変化を抑制できるため、位相差フィルムにクラックが発生するのを抑制できているためであると考えられる。
＜偏光素子＞
偏光素子は、ポリビニルアルコール（以下、「ＰＶＡ」とも称す。）系樹脂を含む層（本明細書において、「ＰＶＡ系樹脂層」とも称す。）に二色性色素を吸着配向させてなる偏光素子を用いることができる。このような偏光素子としては、ＰＶＡ系樹脂フィルムを用いて、このＰＶＡ系樹脂フィルムを二色性色素で染色し、一軸延伸することによって形成したものや、ＰＶＡ系樹脂を含む塗布液を基材フィルム上に塗布して得られた積層フィルムを用いて、この積層フィルムの塗布層であるＰＶＡ系樹脂層を二色性色素で染色し、積層フィルムを一軸延伸することによって形成したものが挙げられる。
偏光素子は、ポリ酢酸ビニル系樹脂を鹸化して得られるＰＶＡ系樹脂から形成される。ポリ酢酸ビニル系樹脂としては、酢酸ビニルの単独重合体であるポリ酢酸ビニルのほか、酢酸ビニルとこれに共重合可能な他の単量体との共重合体が挙げられる。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、エチレン等のオレフィン類、ビニルエーテル類、不飽和スルホン酸類などが挙げられる。
ＰＶＡ系樹脂の鹸化度は、好ましくは約８５モル％以上、より好ましくは約９０モル％以上、さらに好ましくは約９９モル％～１００モル％である。ＰＶＡ系樹脂の重合度としては、１０００～１００００、好ましくは１５００～５０００である。このＰＶＡ系樹脂は変性されていてもよく、たとえば、アルデヒド類で変性されたポリビニルホルマール、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラールなどでもよい。
本実施形態の偏光素子の厚みは５～５０μｍが好ましく、５～３０μｍがより好ましく、８～２５μｍがさらに好ましい。偏光素子の厚みが５０μｍ以下であることにより、高温環境下でＰＶＡ系樹脂のポリエン化が光学特性の低下に与える影響を抑制することができ、また偏光素子の厚みが５μｍ以上であることにより所望の光学特性を達成する構成とすることが容易となる。
偏光素子の視感度補正単体透過率は、好ましくは３８．８％～４４．８％、より好ましくは４０．４％～４３．２％であり、さらに好ましくは４０．７％～４３．０％である。視感度補正単体透過率が４４．８％を超えると高温環境下で赤変するなど光学特性の劣化が大きくなる場合があり、視感度補正単体透過率が３８．８％未満では高温環境下でポリエン化が進行しやすく光学特性の劣化が大きくなる場合がある。
視感度補正単体透過率は、ＪＩＳ Ｚ８７０１－１９８２に規定されている２度視野（Ｃ光源）により、視感度補正を行ったＹ値を測定することによって求めることができる。視感度補正単体透過率は、例えば、日本分光（株）製の分光光度計（型番：Ｖ７１００）などで簡便に測定することができる。
（特徴（ａ））
特徴（ａ）を有する場合、偏光素子の含水率は、温度２０℃相対湿度２０％の平衡含水率以上であり、かつ温度２０℃相対湿度４８％の平衡含水率以下である。好ましくは温度２０℃相対湿度３０％の平衡含水率以上であり、かつ温度２０℃相対湿度４５％の平衡含水率以下である。より好ましくは、温度２０℃相対湿度４２％の平衡含水率以下であり、さらに好ましくは、温度２０℃相対湿度４０％の平衡含水率以下であり、最も好ましくは、温度２０℃相対湿度３８％の平衡含水率以下である。温度２０℃相対湿度２０％の平衡含水率を下回ると、偏光素子のハンドリング性が低下し、割れやすくなる。温度２０℃相対湿度４８％の平衡含水率以下であることにより、湿熱耐久性と高温耐久性に優れた光学積層体を提供することができる。偏光素子の含水率が高いと、偏光素子に含まれるＰＶＡ系樹脂のポリエン化が進みやすくなるためと推定される。偏光素子の上記含水率は、光学積層体中における偏光素子の含水率である。
偏光素子の含水率が、温度２０℃相対湿度２０％の平衡含水率以上であり、かつ温度２０℃相対湿度４８％の平衡含水率以下であるかを確認する方法として、上記温度と上記相対湿度の範囲に調整された環境で偏光素子を一定時間保管し、質量の変化がないことを確認する方法、又は上記温度と上記相対湿度の範囲に調整された環境の偏光素子の平衡含水率を予め計算し、偏光素子の含水率と予め計算した平衡含水率とを対比する方法が挙げられる。一定時間偏光素子を保管し、その質量に変化がない場合は、保管環境において含水率が平衡に達したとみなすことができる。
含水率が温度２０℃相対湿度２０％の平衡含水率以上、かつ温度２０℃相対湿度４８％の平衡含水率以下である偏光素子を製造する方法としては、特に限定されないが、例えば上記温度と上記相対湿度の範囲に調整された環境に偏光素子を１０分以上３時間以下保管する方法、又は３０℃以上９０℃以下で加熱処理する方法が挙げられる。
上記含水率である偏光素子を製造する別の好ましい方法としては、偏光素子の少なくとも片面に保護フィルムを積層した積層体を、又は偏光素子を用いて構成した積層体を、上記温度と上記相対湿度の範囲に調整された環境に、１０分以上１２０時間以下保管する方法、又は３０℃以上９０℃以下で加熱処理する方法が挙げられる。画像表示装置の作製時において、光学積層体を画像表示セルに積層した画像表示パネルを、上記温度と上記相対湿度の範囲に調整された環境に１０分以上３時間以下保管又は３０℃以上９０℃以下で加熱処理する方法も挙げられる。
偏光素子の含水率は、偏光素子単独又は偏光素子と保護フィルムとの積層体であって光学積層体を構成するために用いられる材料段階で含水率が上記数値範囲となるように調整されていることが好ましい。光学積層体を構成した後に含水率を調整した場合には、カールが大きくなりすぎ、画像表示セルへの貼合時に不具合が生じやすくなることがある。光学積層体を構成する前の材料段階で上記含水率となるように調整されている偏光素子を用いて光学積層体を構成することにより、含水率が上記数値範囲を満たす偏光素子を備える光学積層体を容易に構成することができる。光学積層体を画像表示セルに貼合した状態で、光学積層体中における偏光素子の含水率が上記数値範囲となるように調整してもよい。この場合、光学積層体は、画像表示セルに貼合されているのでカールが生じにくい。
（特徴（ｂ））
特徴（ｂ）を有する場合、光学積層体の含水率は、温度２０℃相対湿度２０％の平衡含水率以上であり、かつ温度２０℃相対湿度４８％の平衡含水率以下である。好ましくは温度２０℃相対湿度３０％の平衡含水率以上であり、かつ温度２０℃相対湿度４５％の平衡含水率以下である。より好ましくは、温度２０℃相対湿度４２％の平衡含水率以下であり、さらに好ましくは、温度２０℃相対湿度４０％の平衡含水率以下であり、最も好ましくは、温度２０℃相対湿度３８％の平衡含水率以下である。光学積層体の含水率が温度２０℃相対湿度２０％の平衡含水率を下回ると、光学積層体のハンドリング性が低下し、割れやすくなる。光学積層体の含水率が、温度２０℃相対湿度４８％の平衡含水率を上回ると、偏光素子の透過率が低下しやすくなる。光学積層体の含水率が高いと、ＰＶＡ系樹脂のポリエン化が進みやすくなるためと推定される。
光学積層体の含水率が温度２０℃相対湿度２０％の平衡含水率以上、かつ温度２０℃相対湿度４８％の平衡含水率以下の範囲内であるかを確認する方法として、上記温度と上記相対湿度の範囲に調整された環境で光学積層体を一定時間保管し、質量の変化がないことを確認する方法、又は上記温度と上記相対湿度の範囲に調整された環境の光学積層体の平衡含水率を予め計算し、光学積層体の含水率と予め計算した平衡含水率とを対比する方法が挙げられる。一定時間光学積層体を保管し、その質量に変化がない場合は、保管環境において含水率が平衡に達したとみなすことができる。
含水率が温度２０℃相対湿度２０％の平衡含水率以上、かつ温度２０℃相対湿度４８％の平衡含水率以下である光学積層体を製造する方法としては、特に限定されないが、例えば上記温度と上記相対湿度の範囲に調整された環境に光学積層体を１０分以上３時間以下保管する方法、又は３０℃以上９０℃以下で加熱処理する方法が挙げられる。
画像表示装置の作製時において、光学積層体を画像表示セルに積層した画像表示パネルを、上記温度と上記相対湿度の範囲に調整された環境に１０分以上３時間以下保管又は３０℃以上９０℃以下で加熱処理する方法も挙げられる。
（偏光素子の製造方法）
偏光素子の製造方法は特に限定されないが、予めロール状に巻かれたポリビニルアルコール系樹脂フィルムを送り出して延伸、染色、架橋などを行って作製する方法（以下、「製造方法１」とする。）やポリビニルアルコール系樹脂を含む塗布液を基材フィルム上に塗布して塗布層であるポリビニルアルコール系樹脂層を形成して得られた積層体を延伸する工程を含む方法（以下、「製造方法２」とする。）が典型的である。
製造方法１は、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ヨウ素等の二色性色素で染色することにより、その二色性色素を吸着させる工程、二色性色素が吸着されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムをホウ酸水溶液で処理する工程、及びホウ酸水溶液による処理後に水洗する工程を経て製造することができる。
膨潤工程は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを、膨潤浴中に浸漬する処理工程であり、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの表面の汚れやブロッキング剤等を除去でき、また、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを膨潤させることで染色ムラを抑制できる。膨潤浴は、通常、水、蒸留水、純水等の水を主成分とする媒体が用いられる。膨潤浴は、常法に従って、界面活性剤、アルコール等が適宜に添加されていてもよい。
膨潤浴の温度は、１０～６０℃程度であることが好ましく、１５～４５℃程度であることがより好ましく、１８～３０℃程度であることがさらに好ましい。また、膨潤浴への浸漬時間は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの膨潤の程度が膨潤浴の温度の影響を受けるため一概に決定できないが、５～３００秒間程度であることが好ましく、１０～２００秒間程度であることがより好ましく、２０～１００秒間程度であることがさらに好ましい。膨潤工程は１回だけ実施されてもよく、必要に応じて複数回実施されてもよい。
染色工程は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを、染色浴（ヨウ素溶液）に浸漬する処理工程であり、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに、ヨウ素または二色性染料等の二色性物質を吸着・配向させることができる。ヨウ素溶液は、通常、ヨウ素水溶液であることが好ましく、ヨウ素および溶解助剤としてヨウ化物を含有する。なお、ヨウ化物としては、ヨウ化カリウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化亜鉛、ヨウ化アルミニウム、ヨウ化鉛、ヨウ化銅、ヨウ化バリウム、ヨウ化カルシウム、ヨウ化錫、ヨウ化チタン等が挙げられる。これらの中でも、偏光素子中のカリウムの含有率を制御する観点から、ヨウ化カリウムが好適である。
染色浴中、ヨウ素の濃度は、０．０１～１重量％程度であることが好ましく、０．０２～０．５重量％程度であることがより好ましい。染色浴中、ヨウ化物の濃度は、０．０１～１０重量％程度であることが好ましく、０．０５～５重量％程度であることがより好ましく、０．１～３重量％程度であることがさらに好ましい。
染色浴の温度は、１０～５０℃程度であることが好ましく、１５～４５℃程度であることがより好ましく、１８～３０℃程度であることがさらに好ましい。また、染色浴への浸漬時間は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの染色の程度が染色浴の温度の影響を受けるため一概に決定できないが、１０～３００秒間程度であることが好ましく、２０～２４０秒間程度であることがより好ましい。染色工程は１回だけ実施されてもよく、必要に応じて複数回実施されてもよい。
架橋工程は、染色工程にて染色されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムを、ホウ素化合物を含む処理浴（架橋浴）中に浸漬する処理工程であり、ホウ素化合物によりポリビニルアルコール系樹脂フィルムが架橋して、ヨウ素分子または染料分子が当該架橋構造に吸着できる。ホウ素化合物としては、例えば、ホウ酸、ホウ酸塩、ホウ砂等が挙げられる。架橋浴は、水溶液が一般的であるが、例えば、水との混和性のある有機溶媒および水の混合溶液であってもよい。また、架橋浴は、偏光素子中のカリウムの含有率を制御する観点から、ヨウ化カリウムを含むことが好ましい。
架橋浴中、ホウ素化合物の濃度は、１～１５重量％程度であることが好ましく、１．５～１０重量％程度であることがより好ましく、２～５重量％程度であることがより好ましい。また、架橋浴にヨウ化カリウムを使用する場合、架橋浴中、ヨウ化カリウムの濃度は、１～１５重量％程度であることが好ましく、１．５～１０重量％程度であることがより好ましく、２～５重量％程度であることがより好ましい。
架橋浴の温度は、２０～７０℃程度であることが好ましく、３０～６０℃程度であることがより好ましい。また、架橋浴への浸漬時間は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの架橋の程度が架橋浴の温度の影響を受けるため一概に決定できないが、５～３００秒間程度であることが好ましく、１０～２００秒間程度であることがより好ましい。架橋工程は１回だけ実施されてもよく、必要に応じて複数回実施されてもよい。
延伸工程は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを、少なくとも一方向に所定の倍率に延伸する処理工程である。一般には、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを、搬送方向（長手方向）に１軸延伸する。延伸の方法は特に制限されず、湿潤延伸法と乾式延伸法のいずれも採用できる。延伸工程は１回だけ実施されてもよく、必要に応じて複数回実施されてもよい。延伸工程は、偏光素子の製造において、いずれの段階で行われてもよい。
湿潤延伸法における処理浴（延伸浴）は、通常、水、または水との混和性のある有機溶媒および水の混合溶液等の溶媒を用いることができる。延伸浴は、偏光素子中のカリウムの含有率を制御する観点から、ヨウ化カリウムを含むことが好ましい。延伸浴にヨウ化カリウムを使用する場合、当該延伸浴中、ヨウ化カリウムの濃度は、１～１５重量％程度であることが好ましく、２～１０重量％程度であることがより好ましく、３～６重量％程度であることがより好ましい。また、処理浴（延伸浴）には、延伸中のフィルム破断を抑制する観点から、ホウ素化合物を含むことができ、この場合、当該延伸浴中、ホウ素化合物の濃度は、１～１５重量％程度であることが好ましく、１．５～１０重量％程度であることがより好ましく、２～５重量％程度であることがより好ましい。
延伸浴の温度は、２５～８０℃程度であることが好ましく、４０～７５℃程度であることがより好ましく、５０～７０℃程度であることがさらに好ましい。また、延伸浴への浸漬時間は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの延伸の程度が延伸浴の温度の影響を受けるため一概に決定できないが、１０～８００秒間程度であることが好ましく、３０～５００秒間程度であることがより好ましい。なお、湿潤延伸法における延伸処理は、膨潤工程、染色工程、架橋工程、および洗浄工程のいずれか１つ以上の処理工程とともに施してもよい。
乾式延伸法としては、例えば、ロール間延伸方法、加熱ロール延伸方法、圧縮延伸方法等が挙げられる。なお、乾式延伸法は、乾燥工程とともに施してもよい。
ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに施される総延伸倍率（累積の延伸倍率）は、目的に応じ適宜設定できるが、２～７倍程度であることが好ましく、３～６．８倍程度であることがより好ましく、３．５～６．５倍程度であることがさらに好ましい。
洗浄工程は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを、洗浄浴中に浸漬する処理工程であり、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの表面等に残存する異物を除去できる。洗浄浴は、通常、水、蒸留水、純水等の水を主成分とする媒体が用いられる。また、偏光素子中のカリウムの含有率を制御する観点から、洗浄浴にヨウ化カリウムを使用することが好ましく、この場合、洗浄浴中、ヨウ化カリウムの濃度は、１～１０重量％程度であることが好ましく、１．５～４重量％程度であることがより好ましく、１．８～３．８重量％程度であることがさらに好ましい。
洗浄浴の温度は、５～５０℃程度であることが好ましく、１０～４０℃程度であることがより好ましく、１５～３０℃程度であることがさらに好ましい。また、洗浄浴への浸漬時間は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの洗浄の程度が洗浄浴の温度の影響を受けるため一概に決定できないが、１～１００秒間程度であることが好ましく、２～５０秒間程度であることがより好ましく、３～２０秒間程度であることがさらに好ましい。洗浄工程は１回だけ実施されてもよく、必要に応じて複数回実施されてもよい。
乾燥工程は、洗浄工程にて洗浄されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムを、乾燥して偏光素子を得る工程である。乾燥は、任意の適切な方法で行われ、例えば、自然乾燥、送風乾燥、加熱乾燥が挙げられる。
製造方法２は、上記ポリビニルアルコール系樹脂を含む塗布液を基材フィルム上に塗布する工程、得られた積層フィルムを一軸延伸する工程、一軸延伸された積層フィルムのポリビニルアルコール系樹脂層を二色性色素で染色することにより、その二色性色素を吸着させて偏光素子とする工程、二色性色素が吸着されたフィルムをホウ酸水溶液で処理する工程、及びホウ酸水溶液による処理後に水洗する工程を経て製造することができる。偏光素子を形成するために用いる基材フィルムは、偏光素子の保護層として用いてもよい。必要に応じて、基材フィルムを偏光素子から剥離除去してもよい。
（位相差フィルム）
位相差フィルムとしては、２３℃における引張弾性率が３０００ＭＰａ以下であるものを用いる。このような引張弾性率を有する位相差フィルムであっても、本発明によればクラックを防止することができる。２３℃における引張弾性率の下限値は特に限定されないが、例えば１０００ＭＰａ以上であることができる。このような位相差フィルムの材料としては、例えば、オレフィン系樹脂からなるものを用いることができる。オレフィン系樹脂とは、エチレンおよびプロピレン等の鎖状脂肪族オレフィン、またはノルボルネンやその置換体（以下、これらを総称してノルボルネン系モノマーとも称する）等の脂環式オレフィンから誘導される構成単位からなる樹脂である。オレフィン系樹脂は、２種以上のモノマーを用いた共重合体であってもよい。
中でも、オレフィン系樹脂としては、脂環式オレフィンから誘導される構成単位を主に含む樹脂である環状オレフィン系樹脂が好ましく用いられる。環状オレフィン系樹脂を構成する脂環式オレフィンの典型的な例としては、ノルボルネン系モノマー等を挙げることができる。ノルボルネンとは、ノルボルナンの１つの炭素－炭素結合が二重結合となった化合物であって、ＩＵＰＡＣ命名法によれば、ビシクロ［２，２，１］ヘプト－２－エンと命名されるものである。ノルボルネンの置換体の例としては、ノルボルネンの二重結合位置を１，２－位として、３－置換体、４－置換体、および４，５－ジ置換体等を挙げることができ、さらにはジシクロペンタジエンやジメタノオクタヒドロナフタレン等も挙げることができる。
環状オレフィン系樹脂は、その構成単位にノルボルナン環を有していてもよいし、有していなくてもよい。構成単位にノルボルナン環を有さない環状オレフィン系樹脂を形成するノルボルネン系モノマーとしては、たとえば、開環により５員環となるもの、代表的には、ノルボルネン、ジシクロペンタジエン、１－または４－メチルノルボルネン、および４－フェニルノルボルネン等が挙げられる。環状オレフィン系樹脂が共重合体である場合、その分子の配列状態は特に限定されるものではなく、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し、グラフト共重合体であってもよい。
環状オレフィン系樹脂のより具体的な例としては、たとえば、ノルボルネン系モノマーの開環重合体、ノルボルネン系モノマーと他のモノマーとの開環共重合体、それらにマレイン酸付加やシクロペンタジエン付加等がなされたポリマー変性物、およびこれらを水素添加した重合体または共重合体；ノルボルネン系モノマーの付加重合体、およびノルボルネン系モノマーと他のモノマーとの付加共重合体等が挙げられる。共重合体とする場合における他のモノマーとしては、α－オレフィン類、シクロアルケン類、および非共役ジエン類等が挙げられる。また、環状オレフィン系樹脂は、ノルボルネン系モノマーおよび他の脂環式オレフィンの１種または２種以上を用いた共重合体であってもよい。
上記具体例の中でも、環状オレフィン系樹脂としては、ノルボルネン系モノマーを用いた開環重合体または開環共重合体に水素添加した樹脂が好ましく用いられる。このような環状オレフィン系樹脂は、あらかじめ延伸処理が施されたフィルム状物とし、これに所定の収縮率を有する収縮性フィルムを貼り合わせて加熱収縮させることにより、均一性が高く、大きな位相差値を有する位相差フィルムを与えることができる。
このようなノルボルネン系モノマーを用いた環状オレフィン系樹脂の市販品としては、いずれも商品名で、日本ゼオン（株）から販売されている「ゼオネックス」、「ゼオノア」、ＪＳＲ（株）から販売されている「アートン」等がある。これらの環状オレフィン系樹脂のフィルムやその延伸フィルムも市販品を入手することができ、たとえば、いずれも商品名で、（株）オプテスから「ゼオノアフィルム」、ＪＳＲ（株）から「アートンフィルム」、および積水化学工業（株）から「エスシーナ」等がある。
また、本発明で用いられる位相差フィルムには、オレフィン系樹脂を２種類以上含む混合樹脂からなるフィルムや、オレフィン系樹脂と他の熱可塑性樹脂との混合樹脂からなるフィルムを用いることもできる。たとえば、オレフィン系樹脂を２種類以上含む混合樹脂としては、上記したような環状オレフィン系樹脂と鎖状脂肪族オレフィン系樹脂との混合物を挙げることができる。オレフィン系樹脂と他の熱可塑性樹脂との混合樹脂を用いる場合、他の熱可塑性樹脂は、目的に応じて適宜適切なものが選択される。具体例としては、ポリ塩化ビニル系樹脂、セルロース系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン共重合樹脂、アクリロニトリル／スチレン共重合樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリブチレンテレフタレート系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂、ポリアリレート系樹脂、液晶性樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、およびポリテトラフルオロエチレン系樹脂等が挙げられる。これらの熱可塑性樹脂は、それぞれ単独で、または２種以上組み合わせて用いることができる。また、上記熱可塑性樹脂は、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。ポリマー変性の例としては、共重合、架橋、分子末端変性、および立体規則性付与等が挙げられる。
オレフィン系樹脂と他の熱可塑性樹脂との混合樹脂を用いる場合、他の熱可塑性樹脂の含有量は、通常、樹脂全体に対して５０重量％程度以下であり、４０重量％程度以下が好ましい。他の熱可塑性樹脂の含有量をこの範囲内とすることによって、光弾性係数の絶対値が小さく、良好な波長分散特性を示し、かつ、耐久性や機械的強度、透明性に優れる位相差フィルムを得ることができる。
このようなオレフィン系樹脂は、溶液からのキャスティング法や溶融押出法等により、フィルムに製膜することができる。２種以上の混合樹脂からフィルムを製膜する場合、その製膜方法については特に限定されるものではなく、たとえば、樹脂成分を所定の割合で溶媒とともに撹拌混合して得られる均一溶液を用いてキャスティング法によりフィルムを作製する方法、および樹脂成分を所定の割合で溶融混合し溶融押出法によりフィルムを作製する方法等が採用される。
上記位相差フィルムは、本発明の目的を損なわない範囲で、残存溶媒、安定剤、可塑剤、老化防止剤、帯電防止剤、および紫外線吸収剤等、その他の成分を必要に応じて含有していてもよい。また、表面粗さを小さくするためレベリング剤を含有することもできる。
本発明で用いられる位相差フィルムは、波長５５０ｎｍにおける面内の位相差値が８０ｎｍ以上であるものに適用することが好ましい。波長５５０ｎｍにおける面内の位相差値は、例えば３００ｎｍ以下であってもよいし、２００ｎｍ以下であってもよい。このような高い位相差値を持つ場合でも、加熱耐久性試験後に温度２３℃相対湿度５５％の環境に１か月保管しても位相差フィルムにクラックが発生しない。一般的に、位相差値が高いほど、位相差フィルムの分子配向が揃っており、外力に対してクラックが生じやすい傾向がある。
上記のような位相差フィルムは、公知の縦一軸延伸やテンター横一軸延伸、同時二軸延伸、逐次二軸延伸等で行うことで得ることができ、所望とするレターデーション値が得られるように延伸倍率と延伸速度とを適切に調整する他に、延伸時の予熱温度、延伸温度、ヒートセット温度、冷却温度等の各種温度、およびそのパターンを適宜選択すればよい。
なお、位相差フィルムは、その厚みについては特に制限されないが、１５～８０μｍの範囲内であることが好ましく、１８～４５μｍの範囲内であることがより好ましく、２０～３０μｍの範囲内であることが最も好ましい。ノルボルネン系樹脂フィルムの厚みが１５μｍ未満である場合には、フィルムの取り扱いが難しく、また所定の位相差値が発現し難くなる傾向にあるためであり、一方、ノルボルネン系樹脂フィルムの厚みが８０μｍを超える場合には、加工性に劣るものとなり、また、透明性が低下したり、得られた偏光板の重量が大きくなったりする等の場合がある。
（その他の機能層）
本発明の偏光板には、帯電防止層や第２の位相差層などのその他の機能性層を持っていてもよい。例えば、ＩＰＳモードの液晶表示装置に用いる場合には、第２の位相差層としてポジティブＣプレートを用いることがある。ポジティブＣプレートは、偏光素子と位相差フィルムとの間に積層されてもよく、または位相差フィルムの偏光素子側とは反対側の面に積層されてもよい。
＜反射防止フィルム＞
反射防止フィルムは、光学積層体の視認側表面から入射する光の反射率を低下させる反射防止機能を有する。光学積層体は、外光の映り込みによるコントラスト低下を防止するために、反射防止フィルムを有する。反射防止フィルムとして、上記要件（ｉ）を満たすために、温度４０％相対湿度９０％での透湿度が３００ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下、好ましくは１００ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下である反射防止フィルムを用いることができる。反射防止フィルムの透湿度は、後述の実施例に記載の方法にしたがって測定した値とする。このような透湿度の低い反射防止フィルムを用いることで、湿熱耐久性及び高温耐久性も向上させることができる。反射防止フィルムの透湿度は、反射防止層の材料、厚み、基材フィルムの材料、厚み等により調整することができる。反射防止フィルムの温度４０％相対湿度９０％での透湿度は、通常、１ｇ／ｍ２・ｄａｙ以上である。
反射防止フィルムは、例えば、基材フィルムの片側に反射防止層を有している構成のものを用いることができる。基材フィルムとしては、特に制限されないが、後述する保護フィルムに用いる材料と同等のものが使用できる。
反射防止フィルムとしては、公知の反射防止フィルムであったり、市販の反射防止フィルムを用いたりすることができ、例えば以下のものが例示される。
（ａ）凹凸の周期が可視光の波長以下に制御された凹凸パターンからなる、いわゆるモスアイ構造の原理を使用した反射防止フィルム（特開２０１０－１２２５９９号公報、特表２００１－５１７３１９号公報、特開２００４－２０５９９０号公報、特開２００４－２８７２３８号公報、特開２００１－２７５０５号公報、特開２００２－２８６９０６号公報、国際公開第２００６／０５９６８６号等に記載されている反射防止フィルム）。市販品としては、例えば、モスマイト（登録商標、三菱化学株式会社製）を使用することができる。
（ｂ）光学機能を発揮する微細凹凸パターンからなる反射防止フィルム（特開２００４－５９８２２号公報、特公平５－４６０６４号公報、特公平６－８５１０３号公報等に記載されている反射防止フィルム）。
（ｃ）光の波長以下のピッチの無数の微細凹凸で構成された凹凸パターンからなる反射防止フィルム（特開２００１－２６４５２０号公報、特開平９－８０２０５号公報等に記載されている反射防止フィルム）。
（ｄ）屈折率が調整された層を単層または多層で有する反射防止フィルム（特開２０００－１８７１０２号公報、特開平６－１８６４０１号公報、特開２００４－３４５３３３号公報等に記載されている反射防止フィルム）。市販品としては、例えば、ＭＴＡＲ、ＭＴＡＧＡＲ（美舘社製）を使用することができる。
反射防止フィルムの厚みは、例えば１０μｍ以上１００μｍ以下である。
反射防止フィルムとしては、厚みおよび屈折率を厳密に制御した薄膜若しくは薄膜を２層以上積層した反射防止層を有するものが好適である。なお、本明細書において、薄膜とは厚みが１μｍ以下である膜のことをいう。反射防止層は、光の干渉効果を利用して入射光と反射光の逆転した位相を互いに打ち消し合わせることで反射防止機能を発現する構成とすることができる。反射防止機能を発現させる可視光線の波長領域は、例えば、３８０～７８０ｎｍであり、特に視感度が高い波長領域は４５０～６５０ｎｍの範囲であり、その中心波長である５５０ｎｍの反射率を最小にするように反射防止層を設計することが好ましい。反射防止層の厚みは、１００ｎｍ～３５０ｎｍであることが好ましく、１５０ｎｍ～３００ｎｍであることがより好ましい。
光の干渉効果に基づく反射防止層の設計において、その干渉効果を向上させる手段としては、例えば、反射防止層と後述する防眩性ハードコート層との屈折率差を大きくする方法がある。一般的に、２～１５層の薄膜（厚みおよび屈折率を厳密に制御した薄膜）を積層した構造の多層反射防止層では、屈折率の異なる成分を所定の厚さだけ複数層形成することで、反射防止層の光学設計の自由度が上がり、より反射防止効果を向上させることができ、分光反射特性も可視光領域で均一（フラット）にすることが可能になる。薄膜は高い厚み精度が要求されるため、一般的に、各層の形成は、ドライ方式である真空蒸着、スパッタリング、ＣＶＤ等で実施される。透湿度を所定の範囲にすることから、スパッタリングを用いることが好ましい。また、スパッタリングにより各層が形成された反射防止フィルムを用いることにより、耐擦傷性の高い光学積層体を構成することができる。
反射防止層としては、低屈折率層と高屈折率層とが交互に積層されてなるものが好ましく用いられる。高屈折率層同士、または低屈折率層同士は、同一の屈折率でなくても構わないが、同一材料で同一屈折率とすれば、材料コストおよび成膜コスト等を抑制する観点から好ましい。
低屈折率層を構成する材料（又は低屈折率層の主成分となる材料）としては、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）、酸化ガリウム（Ｇａ２Ｏ３）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）、フッ化ランタン（ＬａＦ３）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）、フッ化ナトリウムアルミニウム（Ｎａ３ＡｌＦ６）などが挙げられる。中でも屈折率の低さ、可視光域に吸収がないこと、膜強度の高さなどから二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）が最も好ましい。
高屈折率層を構成する材料（又は高屈折率層の主成分となる材料）としては、五酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、二酸化チタン（ＴｉＯ２）、二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）、窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）および酸化シリコンニオブ（ＳｉＮｂＯ）などが挙げられる。中でも屈折率の高さ、膜強度の高さから五酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）または二酸化チタン（ＴｉＯ２）がより好ましく、更に可視光域に吸収がないことから五酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）が最も好ましい。
いずれの化合物も化学量論比の組成比からずれた構成元素比となるように制御したり、成膜密度を制御したりして成膜することにより、屈折率をある程度変化させることができる。なお、低反射率層および高反射率層を構成する材料としては、上述の屈折率の条件を満たすものであれば、上記化合物に限らない。また、不可避不純物が含まれていてもよい。
反射防止フィルムは、基材フィルムと反射防止層との間にハードコート層を備えていてもよい。ハードコート層が設けられることにより、反射防止層の硬度や弾性率等の機械特性を向上できる。ハードコート層は、表面の硬度が高く、耐擦傷性に優れるものが好ましい。ハードコート層は、例えば、基材フィルム上に、硬化性樹脂を含有する溶液を塗布することにより形成できる。
硬化性樹脂としては、熱硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂、電子線硬化型樹脂等が挙げられる。硬化性樹脂の種類としてはポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリルウレタン系樹脂、アミド系樹脂、シリコーン系樹脂、シリケート系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、オキセタン系樹脂、アクリルウレタン系樹脂等の各種の樹脂があげられる。これらの硬化性樹脂は、一種または二種以上を、適宜に選択して使用できる。
これらの中でも、硬度が高く、紫外線硬化が可能で生産性に優れることから、アクリル系樹脂、アクリルウレタン系樹脂、およびエポキシ系樹脂が好ましく、中でもアクリルウレタン系樹脂が好ましい。紫外線硬化型樹脂には、紫外線硬化型のモノマー、オリゴマー、ポリマー等が含まれる。好ましく用いられる紫外線硬化型樹脂は、例えば紫外線重合性の官能基を有するもの、中でも当該官能基を２個以上、特に３～６個有するアクリル系のモノマーやオリゴマーを成分として含むものが挙げられる。
反射防止フィルムに、防眩性およびギラツキ防止性を持たせるために、基材フィルムの表面に設けられるハードコート層は防眩性を有していることが好ましい。防眩性ハードコート層としては、例えば、上記の硬化性樹脂マトリクス中に、微粒子を分散させたものが挙げられる。樹脂マトリクス中に分散させる微粒子としては、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化カルシウム、酸化錫、酸化インジウム、酸化カドミウム、酸化アンチモン等の各種金属酸化物微粒子、ガラス微粒子、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリウレタン、アクリル－スチレン共重合体、ベンゾグアナミン、メラミン、ポリカーボネート等の各種透明ポリマーからなる架橋又は未架橋の有機系微粒子、シリコーン系微粒子等の透明性を有するものを特に制限なく使用できる。これら微粒子は、１種または２種以上を適宜に選択して用いることができる。中でも、マトリックス樹脂よりも屈折率の高い微粒子が好ましく、例えばスチレンビーズ（屈折率１．５９）等の屈折率１．５以上の有機系微粒子が好ましい。微粒子の平均粒子径は好ましくは１～１０μｍ、より好ましくは２～５μｍである。微粒子の割合は特に制限されないが、マトリックス樹脂１００重量部に対して６～２０重量部が好ましい。
ハードコート層は、例えば、基材フィルム上に、硬化性樹脂を含有する溶液を塗布することにより形成できる。ハードコート層を形成するための溶液には、紫外線重合開始剤が配合されていることが好ましい。微粒子を含む防眩性ハードコート層を形成するためには、硬化性樹脂に加えて上記の微粒子を含有する溶液を透明フィルム上に塗布することが好ましい。溶液中には、レベリング剤、チクソトロピー剤、帯電防止剤等の添加剤を含有させてもよい。防眩性ハードコート層の形成においては、溶液中にチクソトロピー剤（粒子径０．１μｍ以下のシリカ、マイカ等）を含有させることにより、ハードコート層の表面において、突出粒子による微細凹凸構造を容易に形成できる。
ハードコート層の厚みは特に限定されないが、高い硬度を実現するためには、０．５μｍ以上が好ましく、１μｍ以上がより好ましい。塗布による形成の容易性を考慮すると、ハードコート層の厚みは１５μｍ以下が好ましく、１２μｍ以下がより好ましく、１０μｍ以下がさらに好ましい。また、偏光素子からの水分の外部への放出を妨げないように、フィルム基材の透湿度を高く維持するためにも、ハードコート層の厚みは上記範囲であることが好ましい。
基材フィルムの反射防止層の形成面側の表面の算術平均粗さＲａは、１．５ｎｍ以下が好ましく、１．０ｎｍ以下がより好ましい。算術平均粗さＲａは、０．００ｎｍ以上であってよく、０．０５ｎｍ以上であってよい。基材フィルム上にハードコート層が形成されている場合は、ハードコート層の算術平均粗さが、基材フィルムの反射防止層の形成面側の表面の算術平均粗さとなる。算術平均粗さＲａは、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いた１μｍ四方の観察像から求められる。
上記のように、塗布によりハードコート層を形成すれば、基材フィルムの表面の算術平均粗さを小さくできる。基材フィルムの表面が平滑であれば、その上に形成される反射防止層の表面の算術平均粗さも小さくなり、反射防止フィルムの耐擦傷性が向上する傾向がある。
＜保護フィルム＞
保護フィルムとしては、特に制限されないが、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性、および位相差値の安定性等に優れる材料からなることが好ましい。保護フィルムの材料としては、特に限定されるものではないが、例えば、メタクリル酸メチル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、環状オレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、セルロース系樹脂、スチレン系樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン系樹脂、アクリロニトリル・スチレン系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリブチレンテフタレート系樹脂、ポリエチレンテフタレート系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、およびポリイミド系樹脂等からなるフィルムが挙げられる。
これらの樹脂は、単独で、または２種類以上を組み合わせて用いることができる。また、これらの樹脂は、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、このポリマー変性としては、例えば、共重合、架橋、分子末端変性、立体規則性制御、およ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。
セルロース系樹脂は、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、セルロースの有機酸エステル又は混合有機酸エステルでありうる。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、それらの混合エステルなどからなるものが挙げられる。なかでも、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレートなどが好ましい。
これらの樹脂は、透明性を損なわない範囲で、適宜の添加物が配合されていてもよい。添加物として例えば、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、位相差低減剤、安定剤、加工助剤、可塑剤、耐衝撃助剤、艶消し剤、抗菌剤、防かび剤などを挙げることができる。これらの添加物は、複数種が併用されてもよい。
保護フィルムの厚みは通常１～１００μｍであるが、強度や取扱性等の観点から５～６０μｍであることが好ましく、１０～５５μｍであることがより好ましく、１５～５０μｍであることがさらに好ましい。
保護フィルムは、同時に他の光学的機能を有していてもよく、複数の層が積層された積層構造に形成されていてもよい。保護フィルムの膜厚は光学特性の観点から薄いものが好ましいが、薄すぎると強度が低下し加工性に劣るものとなる。適切な膜厚としては、５～１００μｍであり、好ましくは１０～８０μｍ、より好ましくは１５～７０μｍである。
偏光素子の両面に保護フィルムを有する構成の場合、ＰＶＡ接着剤などの水系接着剤を用いて貼合する場合は透湿度の点で少なくとも片側の保護フィルムはセルロースアシレート系フィルムまたは（メタ）アクリル系重合体フィルムの何れかであることが好ましく、中でもセルロースアシレートフィルムが好ましい。
第１保護フィルムと第２保護フィルムとは、同じであってもよいし異なっていてもよい。第１保護フィルムおよび第２保護フィルムは、その外面（偏光素子とは反対側の面）に、帯電防止層のような表面処理層（コーティング層）を備えるものであってもよい。なお、第１保護フィルムおよび第２保護フィルムの厚みは、表面処理層の厚みを含んだものである。
第１保護フィルムとして、上記要件（ｉｉ）を満たすために、温度４０℃相対湿度９０％の透湿度が３００ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下である保護フィルムを用いることができる。保護フィルムの透湿度は、材料、厚み等により調整することができる。温度４０℃相対湿度９０％の透湿度が３００ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下である保護フィルムとしては、環状オレフィン系樹脂フィルム、ドライ方式で水蒸気バリア層を積層したフィルム等が好ましく用いられる。
一方、反射防止フィルムが、上記要件（ｉ）を満たし、且つ温度４０℃相対湿度９０％の透湿度が１００ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下である場合は、第２保護フィルムの温度４０℃相対湿度９０％の透湿度が２００ｇ／ｍ２・ｄａｙ以上であることが好ましい。
光学積層体を製造する場合、後述するように、偏光素子１０に水系接着剤等の貼合剤（接着剤又は粘着剤）を用いて第２保護フィルムを貼合した後、乾燥処理によって貼合層を形成し、次いで第１保護フィルムを貼合することがある。この場合、偏光素子の位相差フィルム側に積層される保護フィルムの透湿度を上記の範囲とすることにより、乾燥処理によって貼合剤に含まれる水分を除去しやすい。
少なくとも一方の保護フィルムとしては、視野角補償などの目的で位相差機能を備えていても良く、その場合、フィルム自身が位相差機能を有していても良く、位相差層を別に有していてもよく、両者の組み合わせであってもよい。
なお、位相差機能を備えるフィルムは、偏光素子に貼合された別の保護フィルムを介して粘着剤層または接着剤層を介して貼合された構成であっても構わない。
＜貼合層＞
光学積層体において、各層を貼合するために貼合層が用いられる。貼合層としては、接着剤層または粘着剤層が挙げられる。
（接着剤層）
接着剤層は、例えば、偏光素子への保護フィルムの貼合に用いることができる。接着剤層を構成する接着剤は、任意の適切な接着剤を用いることができる。接着剤は、水系接着剤、溶剤系接着剤、活性エネルギー線硬化型接着剤などを用いることができるが、水系接着剤であることが好ましい。
接着剤の塗布時の厚みは、任意の適切な値に設定され得る。例えば、硬化後または加熱（乾燥）後に、所望の厚みを有する接着剤層が得られるように設定する。接着剤層の厚みは、好ましくは０．０１μｍ以上７μｍ以下であり、より好ましくは０．０１μｍ以上５μｍ以下であり、さらに好ましくは０．０１μｍ以上２μｍ以下であり、最も好ましくは０．０１μｍ以上１μｍ以下である。
（水系接着剤）
水系接着剤としては、任意の適切な水系接着剤が採用され得る。中でも、ＰＶＡ系樹脂を含む水系接着剤（ＰＶＡ系接着剤）が好ましく用いられる。水系接着剤に含まれるＰＶＡ系樹脂の平均重合度は、接着性の点から、好ましくは１００～５５００程度、さらに好ましくは１０００～４５００である。平均鹸化度は、接着性の点から、好ましくは８５モル％～１００モル％程度であり、さらに好ましくは９０モル％～１００モル％である。
上記水系接着剤に含まれるＰＶＡ系樹脂としては、アセトアセチル基を含有するものが好ましく、その理由は、ＰＶＡ系樹脂層と保護フィルムとの密着性に優れ、耐久性に優れているからである。アセトアセチル基含有ＰＶＡ系樹脂は、例えば、ＰＶＡ系樹脂とジケテンとを任意の方法で反応させることにより得られる。アセトアセチル基含有ＰＶＡ系樹脂のアセトアセチル基変性度は、代表的には０．１モル％以上であり、好ましくは０．１モル％～２０モル％程度である。
上記水系接着剤の樹脂濃度は、好ましくは０．１質量％～１５質量％であり、さらに好ましくは０．５質量％～１０質量％である。
水系接着剤には架橋剤を含有させることもできる。架橋剤としては公知の架橋剤を用いることができる。例えば、水溶性エポキシ化合物、ジアルデヒド、イソシアネートなどが挙げられる。
ＰＶＡ系樹脂がアセトアセチル基含有ＰＶＡ系樹脂である場合は、架橋剤としてグリオキサール、グリオキシル酸塩、メチロールメラミンのうちの何れかであることが好ましく、グリオキサール、グリオキシル酸塩の何れかであることが好ましく、グリオキサールであることが特に好ましい。
水系接着剤は有機溶剤を含有することもできる。有機溶剤は、水と混和性を有する点でアルコール類が好ましく、アルコール類の中でもメタノールまたはエタノールであることがより好ましい。尿素系化合物の一部は水に対する溶解度が低い反面、アルコールに対する溶解度は十分なものがある。その場合は、尿素系化合物をアルコールに溶解し、尿素系化合物のアルコール溶液を調製した後、尿素系化合物のアルコール溶液をＰＶＡ水溶液に添加し、接着剤を調製することも好ましい態様の一つである。
水系接着剤のメタノールの濃度は、好ましくは１０質量％以上７０質量％以下、より好ましくは１５質量％以上６０質量％以下、さらに好ましくは２０質量％以上６０質量％以下である。メタノールの濃度が１０質量％以上であることにより、高温環境下でのポリエン化をより抑制しやすくなる。また、メタノールの含有率が７０質量％以下であることにより、色相の悪化を抑制することができる。
（活性エネルギー線硬化型接着剤）
活性エネルギー線硬化型接着剤は、紫外線等の活性エネルギー線を照射することによって硬化する接着剤であり、例えば重合性化合物及び光重合性開始剤を含む接着剤、光反応性樹脂を含む接着剤、バインダー樹脂及び光反応性架橋剤を含む接着剤等を挙げることができる。上記重合性化合物としては、光硬化性エポキシ系モノマー、光硬化性アクリル系モノマー、光硬化性ウレタン系モノマー等の光重合性モノマー、及びこれらモノマーに由来するオリゴマー等を挙げることができる。上記光重合開始剤としては、紫外線等の活性エネルギー線を照射して中性ラジカル、アニオンラジカル、カチオンラジカルといった活性種を発生する物質を含む化合物を挙げることができる。
（粘着剤層）
粘着剤層は、例えば、第１保護フィルムへの反射防止フィルムの貼合に使用することができる。
粘着剤層は、（メタ）アクリル系樹脂、ゴム系樹脂、ウレタン系樹脂、エステル系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリビニルエーテル系樹脂のような樹脂を主成分とする粘着剤組成物で構成することができる。中でも、透明性、耐候性、耐熱性等に優れる（メタ）アクリル系樹脂をベースポリマーとする粘着剤組成物が好適である。粘着剤組成物は、活性エネルギー線硬化型、熱硬化型であってもよい。粘着剤層の厚みは、通常３～３０μｍであり、好ましくは３～２５μｍである。
粘着剤組成物に用いられる（メタ）アクリル系樹脂（ベースポリマー）としては、例えば、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸イソオクチル、（メタ）アクリル酸２－エチルヘキシルのような（メタ）アクリル酸エステルの１種又は２種以上をモノマーとする重合体又は共重合体が好適に用いられる。ベースポリマーには、極性モノマーを共重合させることが好ましい。極性モノマーとしては、例えば、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸２－ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチル、（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレートのような、カルボキシル基、水酸基、アミド基、アミノ基、エポキシ基等を有するモノマーを挙げることができる。
粘着剤組成物は、上記ベースポリマーのみを含むものであってもよいが、通常は架橋剤をさらに含有する。架橋剤としては、２価以上の金属イオンであって、カルボキシル基との間でカルボン酸金属塩を形成するもの；ポリアミン化合物であって、カルボキシル基との間でアミド結合を形成するもの；ポリエポキシ化合物やポリオールであって、カルボキシル基との間でエステル結合を形成するもの；ポリイソシアネート化合物であって、カルボキシル基との間でアミド結合を形成するものが例示される。中でも、ポリイソシアネート化合物が好ましい。
粘着剤層の貯蔵弾性率は、周波数１Ｈｚ、温度２３℃において、０．００１～０．３５０ＭＰａが好ましく、０．００１～０．２００ＭＰａがより好ましく、０．００１～０．１８０ＭＰａが更に好ましく、０．０１０～０．１７０ＭＰａが特に好ましい。粘着剤層の貯蔵弾性率は、後述する実施例に記載の方法に従って測定することができる。
粘着剤層の厚みは、１～２００μｍが好ましく、２～１００μｍがより好ましく、２～８０μｍが更に好ましく、３～５０μｍが特に好ましい。
本発明では前記のように、スパッタリングにより各層が形成された反射防止フィルムを用いることにより、耐擦傷性の高い光学積層体を構成することができる。
この場合、第１保護フィルムへの反射防止フィルムの貼合に使用する粘着剤層の貯蔵弾性率と粘着剤層の厚みを以下の範囲に制御することで、鉛筆硬度に代表される、押し込み硬度が高く、反射防止層が割れ難い光学積層体を形成することができ、特に好ましい。
特に、第１保護フィルムと反射防止フィルムとを貼合するための粘着剤層の貯蔵弾性率は、０．０５０～０．１７０ＭＰａが好ましく、０．０８０～０．１７０ＭＰａがより好ましく、０．１００～０．１７０Ｍが更に好ましく、０．１２０～０．１６０ＭＰａが特に好ましい。
粘着剤層の厚みは、３～３０μｍが好ましく、３～２０μｍがより好ましく、３～１０μｍが更に好ましく、３～８μｍが特に好ましい。
［光学積層体の製造方法］
本実施形態の光学積層体の製造方法は、含水率調整工程を有する。含水率調整工程では、特徴（ａ）を有する光学積層体を製造する場合は、偏光素子の含水率が温度２０℃相対湿度２０％の平衡含水率以上、かつ温度２０℃相対湿度４８％の平衡含水率以下となるように偏光素子の含水率を調整する。偏光素子の含水率の調整方法は上述の通りである。含水率調整工程では、特徴（ｂ）を有する光学積層体を製造する場合は、光学積層体の含水率が温度２０℃相対湿度２０％の平衡含水率以上、かつ温度２０℃相対湿度４８％の平衡含水率以下となるように光学積層体の含水率を調整する。光学積層体の含水率の調整方法は上述の通りである。
含水率調整工程以外の工程として、偏光素子と保護フィルムとを積層して偏光板を得る工程、偏光板と反射防止フィルムとを積層する工程、偏光板と位相差フィルムとを積層する工程、等の各層を積層する積層工程を有していてもよい。含水率調整工程及び各積層工程の順番は限定されることはなく、また含水率調整工程と積層工程とが並行して行われてもよい。
［表示装置］
上記の光学積層体は、液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置等の各種表示装置に用いることができる。本実施形態の光学積層体を用いた表示装置は、湿熱耐久性及び高温耐久性に優れたものとすることができる。本実施形態の光学積層体を用いた表示装置は、湿熱耐久性及び高温耐久性に優れることから、車載用の表示装置として好適に用いることができる。
表示装置としては、表示セルと、表示セルの視認側表面に積層された光学積層体とを有し、光学積層体は、表示セルの視認側表面に、表示セル側から、位相差フィルム、偏光素子、反射防止フィルムの順に配置される向きで積層されている。表示セルと、光学積層体との積層には、例えば上述の粘着剤層が使用される。
＜表示セル＞
表示セルとしては、液晶セルや有機ＥＬセルが挙げられる。液晶セルとしては、外光を利用する反射型液晶セル、バックライト等の光源からの光を利用する透過型液晶セル、外部からの光と光源からの光の両者を利用する半透過半反射型液晶セルのいずれを用いてもよい。液晶セルが光源からの光を利用するものである場合、表示装置（液晶表示装置）は、表示セル（液晶セル）の視認側と反対側にも偏光板が配置され、さらに光源が配置される。光源側の偏光板と液晶セルとは、適宜の粘着剤層を介して貼り合せられていることが好ましい。液晶セルの駆動方式としては、例えばＶＡモード、ＩＰＳモード、ＴＮモード、ＳＴＮモードやベンド配向（π型）等の任意なタイプのものを用いうる。
有機ＥＬセルとしては、透明基板上に透明電極と有機発光層と金属電極とを順に積層して発光体（有機エレクトロルミネセンス発光体）を形成したもの等が好適に用いられる。有機発光層は、種々の有機薄膜の積層体であり、例えば、トリフェニルアミン誘導体等からなる正孔注入層と、アントラセン等の蛍光性の有機固体からなる発光層との積層体や、これらの発光層とペリレン誘導体等からなる電子注入層の積層体、あるいは正孔注入層、発光層、および電子注入層の積層体等、種々の層構成が採用され得る。
以下、実施例を示して本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。例中、含有量ないし使用量を表す部及び％は、特記ないかぎり質量基準である。なお、以下の例における各物性の測定は、次の方法で行った。
［測定方法］
（１）フィルム厚みの測定方法
株式会社ニコン製のデジタルマイクロメーターであるＭＨ－１５Ｍを用いて測定した。
（２）反射防止フィルムの透湿度
ＪＩＳ Ｋ ７１２９：２００８ 附属書Ｂに準じて、温度４０℃相対湿度９０％の雰囲気中で反射防止フィルムの透湿度を測定した。
（３）反射防止層の各層の厚み測定
大塚電子株式会社製の反射分光膜厚計ＦＥ３０００を用いて測定した。
（４）２３℃における引張弾性率（ＪＩＳ Ｋ ７１６１に準拠して測定）
フィルムから遅相軸及び進相軸に平行にそれぞれ幅１５ｍｍ×長さ１５０ｍｍの試験片を切り出した。次いで、引張試験機〔株式会社島津製作所製 ＡＵＴＯＧＲＡＰＨ（登録商標） ＡＧ－１Ｓ試験機〕の上下つかみ具で、つかみ具の間隔が１００ｍｍとなるように、上記試験片の長辺方向両端を挟み、２３℃の環境下で引張速度５０ｍｍ／分で引張り、応力－ひずみ曲線を作成し、２３℃における遅相軸及び進相軸に平行な方向の引張弾性率を算出した。こうして算出した遅相軸及び進相軸に平行な方向の引張弾性率のうち、値が大きいものを本発明における２３℃における引張弾性率の値とした。
（５）貯蔵弾性率
粘着剤層の貯蔵弾性率Ｇ’は、以下の（Ｉ）～（III）に従って測定した。
（Ｉ）粘着剤層から試料を２５±１ｍｇずつ２つ取り出し、それぞれ略玉状に成形する。（II）得られる略玉状の試料をＩ型冶具の上下面に貼り付け、上下面ともＬ型冶具で挟み込む。測定試料の構成は、Ｌ型治具／粘着剤層／Ｉ型治具／粘着剤層／Ｌ型冶具となる。（III）こうして作製された試料の貯蔵弾性率Ｇ’を、アイティー計測制御（株）製の動的粘弾性測定装置「ＤＶＡ－２２０」を用いて、温度２３℃、周波数１Ｈｚ、初期歪み１Ｎの条件下で測定した。
（Ａ）偏光素子の作製
平均重合度約２,４００、ケン化度９９．９モル％以上であるポリビニルアルコールからなる厚さ７５μｍのポリビニルアルコールフィルムを準備した。このポリビニルアルコールフィルムを乾式で約５倍に一軸延伸し、さらに緊張状態を保ったまま、６０℃の純水に１分間浸漬した。その後、ヨウ素／ヨウ化カリウム／水の重量比が０．０５／５／１００の水溶液に２８℃で６０秒間、ポリビニルアルコールフィルムを浸漬した。その後、ヨウ化カリウム／ホウ酸／水の重量比が８．５／８．５／１００の水溶液に７２℃で３００秒間、ポリビニルアルコールフィルムを浸漬した。引き続きポリビニルアルコールフィルムを２６℃の純水で２０秒間洗浄した後、６５℃で乾燥した。このようにしてポリビニルアルコールにヨウ素が吸着配向した厚み２８μｍの偏光素子を得た。
（Ｂ）接着剤の調製
アセトアセチル基を含有する変性ＰＶＡ系樹脂（三菱ケミカル（株）製：ゴーセネックスＺ－４１０）５０ｇを９５０ｇの純水に溶解し、９０℃で２時間加熱後常温に冷却し、ＰＶＡ溶液を得た。
夫々の化合物が下記の濃度になるように前記ＰＶＡ溶液、マレイン酸、グリオキサール、純水を配合しＰＶＡ系接着剤を調製した。
ＰＶＡ濃度 ３．０ 重量％
マレイン酸 ０．０１重量％
グリオキサール ０．１５重量％
（Ｃ）セルロースアシレートフィルムの鹸化
市販のセルロースアシレートフィルムＴＤ４０（富士フイルム（株）製：膜厚４０μｍ）を、５５℃に保った１．５ｍｏｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液（鹸化液）に２分間浸漬した後、フィルムを水洗した。その後、２５℃の０．０５ｍｏｌ／Ｌの硫酸水溶液に３０秒浸漬した後、更に水洗浴を３０秒流水下に通して、フィルムを中性の状態にした。そして、エアナイフによる水切りを３回繰り返して水を落とした後に、７０℃の乾燥ゾーンに１５秒間滞留させて乾燥し、鹸化処理したフィルムを作製した。
鹸化処理したフィルムの温度４０℃相対湿度９０％での透湿度は８５０ｇ／ｍ２・ｄａｙだった。
（Ｄ）位相差フィルムと位相差層の積層体の作製
国際公開第２０１８／２０７７９８号の［０１０６］～［０１０９］に準じて、作製した。未延伸のシクロオレフィンポリマーフィルム（ＪＳＲ（株）製、商品名アートンフィルム）を一軸延伸してシクロオレフィンポリマーフィルム（２３℃における引張弾性率＝２７４２ＭＰａ、波長５５０ｎｍにおける面内位相差値Ｒｅ＝１１０ｎｍ、波長５５０ｎｍにおける厚み方向の位相差値Ｒｔｈ＝５５ｎｍ、膜厚２４μｍ）を作製した。このシクロオレフィンポリマーフィルム（位相差フィルム）上に、棒状液晶性化合物を含有する組成物を塗布し、ポジティブＣ層である位相差層（波長５５０ｎｍにおける面内位相差値Ｒｅ＝０ｎｍ、波長５５０ｎｍにおける厚み方向の位相差値Ｒｔｈ＝－１００ｎｍ）を形成した。
（Ｅ）光学積層体の作製
（偏光板１の作製）
上記で作製した位相差フィルムと位相差層の積層体、偏光素子、鹸化処理したセルロースアシレートフィルム（第１保護フィルム）を、偏光素子の吸収軸と位相差フィルムの遅相軸とが平行な方向になるように、ＰＶＡ系接着剤を用いて貼り合わせた。この時、位相差フィルムと位相差層（ポジティブＣ層）の積層体について、位相差層（ポジティブＣ層）側が偏光素子側になるように貼り合わせた。位相差フィルムと偏光素子との接着性および、セルロースアシレートフィルムと偏光素子との接着力は実用上充分なものであった。
（平衡含水率の測定）
上記で得られた偏光板１を温度２０℃で、相対湿度３０％、３５％、４０％、４５％、又は５０％の条件で、７２時間保管し、保管６６時間、６９時間、及び７２時間でカールフィッシャー法を用いて、含水率を測定した。何れの湿度条件でも、保管６６時間、６９時間、７２時間で含水率の値が変わらなかった。したがって、偏光板１の含水率は、保管環境の平衡含水率と同じになっているとみなすことができる。偏光板の含水率が、ある保管温度で平衡に達したときは、偏光板中の偏光素子の含水率も同様に、その保管温度で平衡に達しているとみなすことができる。また、偏光板中の偏光素子の含水率が、ある保管環境で平衡に達したときは、偏光板の含水率も同様に、その保管環境で平衡に達したとみなすことができる。
上記で得られた偏光板１の乾燥直後の含水率をカールフィッシャー法で測定し、上記の平衡含水率と比較した。偏光板１の含水率は、温度２０℃相対湿度４０％の含水率と同等であった。偏光板１について、さらに温度２０℃相対湿度４０％の条件で７２時間保管した。
（Ｆ）反射防止フィルムの作製
（防眩性ハードコートフィルムの作製）
紫外線硬化型のウレタンアクリレート系モノマー（屈折率１．５１）５０重量部、紫外線硬化型のアクリレート系モノマー（屈折率１．５１）５０重量部、平均粒子径３．５μｍのメチルメタクリレート－スチレン共重合体ビーズ（屈折率１．５５）１４重量部、ベンゾフェノン系光重合開始剤５重量部、およびトルエンを混合した固形分濃度４０重量％の溶液を、厚み４０μｍのトリアセチルセルロースフィフィルム（屈折率１．４９）上に塗布し、１２０℃で５分間乾燥した。その後、紫外線照射により硬化処理を行い、表面に凹凸構造を有する厚み約４μｍの防眩性ハードコート層を形成し、防眩性ハードコートフィルムを作製した。この防眩性ハードコート層の算術平均粗さＲａは０．４３ｎｍであった。
（反射防止フィルム１の作製）
特開２０１９－０３５９６９号公報の実施例に準じて、上述の防眩性ハードコートフィルムを、ロールトゥートール方式のスパッタ成膜装置に導入し、フィルムを走行させながら、防眩性ハードコート層形成面にボンバード処理（Ａｒガスによるプラズマ処理）を行った。その後、密着性向上層として５ｎｍのＳｉＯｘ層（ｘ＜２）を成膜し、その上に、２０ｎｍのＮｂ２Ｏ５層、３５ｎｍのＳｉＯ２層、３５ｎｍのＮｂ２Ｏ５層および１００ｎｍのＳｉＯ２層を順に成膜し、４層構成の厚み１９０ｎｍの反射防止層を形成した。反射防止層上に、防汚層としてフッ素系の樹脂を厚み５ｎｍとなるように形成して、反射防止フィルム１を作製した。反射防止フィルム１の温度４０℃相対湿度９０％での透湿度は５ｇ／ｍ２・ｄａｙだった。
（反射防止フィルム２と３の作製）
特開２０１７－２２７８９８号公報の実施例を参考に製膜条件を変更し、反射防止フィルム１とは透湿度が異なる反射防止フィルム２と３を作製した。反射防止フィルム２と３の反射防止フィルム２と３の温度４０℃相対湿度９０％での透湿度は夫々１０ｇ／ｍ２・ｄａｙと６０ｇ／ｍ２・ｄａｙだった。
（反射防止フィルム４の作製）
反射防止層をスパッタ方式から塗布型に代えた点、及び反射防止層の層構成を以下のようにした点以外は、反射防止フィルム１と同様にして、反射防止フィルム４を作製した。反射防止フィルム４の温度４０℃相対湿度９０％での透湿度は３００ｇ／ｍ２・ｄａｙだった。
反射防止層は特開２００４－１２６２２０号公報、段落［０１０５］を参考にして、以下の３層構成の反射防止層とした。
１層目 中屈折率層（屈折率：１．６３、膜厚：６７ｎｍ）
２層目 高屈折率層（屈折率：１．９０、膜厚：１０７ｎｍ）
３層目 低屈折率層（屈折率：１．４３、膜厚：８６ｎｍ）
（Ｇ）粘着剤層の準備
粘着剤層Ａ：離型剤付き３８μｍＰＥＴフィルムが両面に付いた、市販のシート状アクリル系粘着剤層。粘着剤層の厚みは５μｍであり、貯蔵弾性率は０．１４ＭＰａである。
粘着剤層Ｂ：離型剤付き３８μｍＰＥＴフィルムが両面に付いた、市販のシート状アクリル系粘着剤層。粘着剤層の厚みは２５μｍであり、貯蔵弾性率は０．０６ＭＰａである。
［実施例１］
上記で作製した反射防止フィルム１の反射防止層を積層していない面に、粘着剤層Ａを貼合した。なお、これらの材料の貼り合わせの際には、各材料の貼合面にコロナ処理を実施した。
上記で作製した偏光板１のセルロースアシレートフィルム（第１保護フィルム）の面に粘着剤層Ａを介して反射防止フィルム１を積層し、位相差フィルムの面に粘着剤層Ｂを積層して実施例１の光学積層体を作製した。なお、これらの材料の貼りあわせの際には、各材料の貼合面にコロナ処理を実施した。得られた光学積層体は、「反射防止フィルム１／粘着剤層Ａ／偏光板１／粘着剤層Ｂ／離型剤付きＰＥＴ」の層構成であった。
得られた光学積層体について、これを構成するために用いた偏光板の含水率と同等となるように、偏光板を７２時間保管した条件と同じ条件で７２時間保管して光学積層体の含水率を調整した。光学積層体についても７２時間保管することにより、その保管環境で平衡に達しているとみなすことができ、光学積層体中の偏光板及び偏光素子の含水率も同様に、その保管環境で平衡に達しているとみなすことができる。また、光学積層体中の偏光板または偏光素子の含水率が、ある保管環境で平衡に達したときは、光学積層体の含水率も同様に、その保管環境で平衡に達したとみなすことができる。したがって、光学積層体の含水率は、温度２０℃相対湿度４０％の平衡含水率である。
［実施例２～４］
実施例１の光学積層体の作製において、反射防止フィルムを２～４に変更したこと以外は実施例１と同様にして実施例２～４の光学積層体を作製した。その後、用いた偏光板の含水率と同等となるように、偏光板を７２時間保管した条件と同じ条件で、さらに７２時間保管して光学積層体の含水率を調整した。
［比較例１］
偏光板１の位相差フィルム面に粘着剤層Ｂを貼合し、比較例１の光学積層体を作製した。なお、これらの材料の貼り合わせの際には、各材料の貼合面にコロナ処理を実施した。得られた光学積層体は、「偏光板１／粘着剤層Ｂ／離型剤付きＰＥＴ」の層構成であった。
［評価］
（映り込み）
得られた光学積層体を、２００ｍｍ×２００ｍｍの大きさに裁断し、厚さ０．７ｍｍ、３００ｍｍ×３００ｍｍの大きさの無アルカリガラスに粘着剤層Ｂを介して貼合した。偏光板１に粘着剤層Ｂを積層し、２００ｍｍ×２００ｍｍの大きさに裁断し、上記無アルカリガラスの光学積層体を貼合していない側に、偏光板の吸収軸が互いにクロスニコルになるように、偏光板１を、粘着剤層Ｂを介して貼合し、評価用サンプルを作製した。
上記で作製した評価用サンプルを反射防止フィルムが視認側になるように観察台の上に置き、斜めから卓上蛍光灯を照射し、照射方向に対し、鏡面方向で映り込みを以下の基準で評価した。評価結果を表１に示す。
Ａ：蛍光灯の映り込みが全く見えない。
Ｂ：蛍光灯の映り込みが殆ど見えない。
Ｃ：蛍光灯の映り込みが僅かに見える。
Ｄ：蛍光灯の映り込みがはっきり見える。
（クラックの評価）
上記で作製した評価用サンプルを、温度１０５℃の加熱環境下に５００時間保管後、２３℃（常温）まで冷却した。その後、温度２３℃相対湿度５５％の環境に３０日間（１か月間）保存し、位相差フィルムを目視で観察し、クラックが発生しているか確認した。更に、３０日毎に通算３６０日まで同様に位相差フィルムを目視で観察し、クラックの有無を確認した。結果を表１に示す。
Figure 2022146427000002
１０ 偏光素子、１１ 第１保護フィルム、２０ 反射防止フィルム、３０ 位相差フィルム、１００ 光学積層体。

Claims (13)

  1. 位相差フィルムと偏光素子と反射防止フィルムとをこの順に有する光学積層体であって、
    前記位相差フィルムは、２３℃における引張弾性率が３０００ＭＰａ以下であり、
    前記偏光素子は、含水率が、温度２０℃相対湿度２０％の平衡含水率以上かつ温度２０℃相対湿度４８％の平衡含水率以下であり、
    下記要件（ｉ）及び下記要件（ｉｉ）：
    （ｉ）前記反射防止フィルムは、温度４０℃相対湿度９０％の透湿度が３００ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下である、
    （ｉｉ）前記偏光素子と前記反射防止フィルムとの間に、温度４０℃相対湿度９０％の透湿度が３００ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下である保護フィルムを有する、
    の少なくとも一方を満たす、光学積層体。
  2. 位相差フィルムと偏光素子と反射防止フィルムとをこの順に有する光学積層体であって、
    前記位相差フィルムは、２３℃における引張弾性率が３０００ＭＰａ以下であり、
    前記光学積層体は、含水率が、温度２０℃相対湿度２０％の平衡含水率以上かつ温度２０℃相対湿度４８％の平衡含水率以下であり、
    下記要件（ｉ）及び下記要件（ｉｉ）：
    （ｉ）前記反射防止フィルムは、温度４０℃相対湿度９０％の透湿度が３００ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下である、
    （ｉｉ）前記偏光素子と前記反射防止フィルムとの間に、温度４０℃相対湿度９０％の透湿度が３００ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下である保護フィルムを有する、
    の少なくとも一方を満たす、光学積層体。
  3. 前記偏光素子と前記反射防止フィルムとの間に、保護フィルムを有する、請求項１または２に記載の光学積層体。
  4. 前記位相差フィルムが、環状オレフィン系樹脂からなる請求項１～３のいずれか１項に記載の偏光板。
  5. 前記位相差フィルムの波長５５０ｎｍにおける面内位相差値が８０ｎｍ以上である請求項１～４のいずれか１項に記載の偏光板。
  6. 前記反射防止フィルムは、基材フィルムと前記基材フィルムの表面に設けられた反射防止層とを含み、
    前記反射防止層は屈折率が異なる複数の薄膜からなる、請求項１～５のいずれか１項に記載の光学積層体。
  7. 前記反射防止層は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を主成分とする薄膜を含む、請求項６に記載の光学積層体。
  8. 前記反射防止層は、五酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）または二酸化チタン（ＴｉＯ２）を主成分とする薄膜を含む、請求項６または７に記載の光学積層体。
  9. 前記反射防止層は、厚みが１００ｎｍ～３５０ｎｍである、請求項６～８のいずれか１項に記載の光学積層体。
  10. 前記反射防止フィルムは、前記基材フィルムと前記反射防止層との間に設けられたハードコート層をさらに有する、請求項６～９のいずれか１項に記載の光学積層体。
  11. 表示セルと、請求項１～１０のいずれか１項に記載の光学積層体とを有し、
    前記光学積層体は、前記表示セルの視認側表面に、前記表示セル側から、前記偏光素子、前記反射防止フィルムの順に配置される向きで積層されている、表示装置。
  12. 請求項１に記載の光学積層体の製造方法であって、
    前記偏光素子の含水率が温度２０℃相対湿度２０％の平衡含水率以上かつ温度２０℃相対湿度４８％の平衡含水率以下となるように調整する含水率調整工程を有する、光学積層体の製造方法。
  13. 請求項２に記載の光学積層体の製造方法であって、
    前記光学積層体の含水率が温度２０℃相対湿度２０％の平衡含水率以上かつ温度２０℃相対湿度４８％の平衡含水率以下となるように調整する含水率調整工程を有する、光学積層体の製造方法。
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