以下に本発明の連結組み合わせ型光学フィルムの製造方法を、図面を参照しながら説明する。
図1乃至図4は、本発明の製造方法により得られる連結組み合わせ型光学フィルムRの断面図である。当該連結組み合わせ型光学フィルムRは、複数枚の光学フィルムAの少なくとも1つの端面xが互いに突き合わされている組み合わせ型光学フィルムの少なくとも片面に、透明連結フィルムBが粘着剤層Pを介して貼り合わされており、組み合わせ型光学フィルムが透明連結フィルムBにより連結されており、かつ、突き合わせ端面の隙間sが接着剤Dにより接合されている。なお、光学フィルムの表面、裏面は区別されるものではなく、いずれの側を表面または裏面としてもよい。各図において、上側が第2片面、下側が第1片面である。
図1乃至図4では、光学フィルムAの突き合わせ端面xに幅tを有する隙間sが接着剤Dにより接合されている場合が例示されている。なお、本発明でいう幅tは、隙間sの最大幅を示し、図2乃至図4では、幅t、隙間sの符号は省略している。
組み合わせ型光学フィルムにおいて、突き合わせ端面xは、特に制限されないが、図1乃至4では、突き合わせ端面xは、光学フィルムAの表面および裏面に対して、略垂直である。その他の突き合わせ端面xの形状としては、光学フィルムAの表面から裏面に向けて平面傾斜させたものとすることもできる。突き合わせ端面xは切削や、研磨等の方法により、精度よく加工することが好ましい。その他、各種の端面形状を採用することができる。なお、突き合わせ端面xの隙間sの幅tは、小さいことが望まれ、本発明の製造方法によれば、前述の通り、得られた連結組み合わせ型光学フィルムの隙間の幅を、1.5μm以下にすることができる。
組み合わせる光学フィルムAは、通常は、同じものが用いられる。各図において、左右に一対で示される光学フィルムAは同じものであるのが好ましい。
光学フィルムAとしては、各種のものを例示できる。図1、図2では、光学フィルムAとして一層を用いた場合である。光学フィルムAは、1層でもよく、2層以上を積層したものを用いることができる。光学フィルムAは同種でもよく、また、異種のものを組み合わせることができる。光学フィルムAが、2層以上の場合には積層に接着剤または粘着剤を用いてもよい。図3は、光学フィルムAとして、偏光子a1の両面を、偏光子の保護フィルムa2で積層した偏光板を用いた場合である。偏光子a1と透明保護フィルムa2の積層には、通常、接着剤を用いるが省略している。また、図4では、第2片面側にハードコート層hを有する光学フィルム(偏光板)Aが例示されている。なお、光学フィルムAとしては、前記例示のものの他に、位相差板、光学補償フィルム、輝度向上フィルム等があげられる。これらの態様は、他の図に示した光学フィルムAにおいて同様である。
図1の連結組み合わせ型光学フィルムRでは、組み合わせ型光学フィルムの第1片面側に透明連結フィルムBが貼り合わされている。透明連結フィルムBは、粘着剤層Pにより貼り合わされている。図2乃至図4では、組み合わせ型光学フィルムの両面(第1片面および第2片面)に透明連結フィルムB1、B2が粘着剤層P、P´により貼り合わされている。透明連結フィルムB1、B2は同じ材料、特性であってもよく、異なっていてもよい。
また、図1乃至図4では、連結組み合わせ型光学フィルムRを形成する光学フィルムAは、2枚を用いる場合を例示しているが、光学フィルムAを縦横にそれぞれ2枚(計4枚)組み合わせることもできる。
本発明の連結組み合わせ型光学フィルムを製造するにあたっては、製造しようとする組み合わせ型光学フィルムの大きさに従って、組み合わせる光学フィルムの大きさをそれぞれ調整する。組み合わせる光学フィルムの枚数は特に制限はない。また、製造しようとする組み合わせ型光学フィルムの大きさについても制限されないが、65インチサイズ以上(または縦800mm以上、横1350mm以上)の大型サイズの場合に有効である。一方、製造しようとする組み合わせ型光学フィルムが小さい場合にも、個々の光学フィルムを輸送・搬送し易い効果を有する。
本発明の連結組み合わせ型光学フィルムの製造方法は、
第1片面側に粘着剤層を介してセパレータが設けられており、第2片面側に易剥離型の保護フィルムが設けられている、光学フィルムの端面同士を、隙間を設けて突き合わせる工程(1)と、
前記セパレータを剥離した後、第1片面側の粘着剤層に透明連結フィルムを貼り合わせる工程(2)と、
前記連結した光学フィルムの突き合わせ部を、光学フィルムの第2片面側に凸となるように湾曲させて、当該第2片面側から、光学フィルムの突き合わせ端面の隙間に25℃における粘度が50cP以下の接着剤を充填する工程(3)と、
前記連結し、かつ接着剤を充填した光学フィルムの突き合わせ部を、透明連結フィルムを貼り合わせた光学フィルムの第2片面側に凹となるように湾曲させる工程(4)と、
前記連結し、かつ接着剤を充填した光学フィルムの凹湾曲を解除して平坦化する工程(5)と、
前記接着剤を硬化する工程(6)を、有する。
前記工程(1)乃至工程(6)を施した後には、
前記光学フィルムの第2片面側に設けられている易剥離型の保護フィルムを剥離する工程(7)と、
前記連結した光学フィルムの突き合わせ部の第2片面側からはみ出している接着剤を除去する工程(8)を、施すことができる。
本発明の連結組み合わせ型光学フィルムの製造方法は、例えば、図5に示す方法により行われる。図5では、各工程(1)乃至工程(8)に合わせて符号(1)乃至(8)を示している。図5に記載の組み合わせ型光学フィルムまたは連結組み合わせ型光学フィルムは、各工程での断面図を記載している。
本発明の製造方法では、まず、工程(1)を施す。工程(1)では、光学フィルムAの第1片面側に粘着剤層Pを介してセパレータL1が設けられており、かつ、第2片面側に易剥離型の保護フィルムL2が設けられている。以下、これを光学フィルムA´とする。
粘着剤層Pに対するセパレータL1は、粘着剤Pとの接着界面で剥離除去されるものであるのに対し、易剥離型の保護フィルムL2は、通常、基材フィルムに易剥離性粘着剤層を積層したものであり、粘着剤層とともに基材フィルムが剥離除去されるものである。
工程(1)により、光学フィルムA´の端面x同士を、隙間sを設けて突き合わせる。図1(1)の突き合わせ端面xの隙間sの幅tは、前記の通り、狭い程好ましい。
前記工程(1)は、
光学フィルムの端面同士を、隙間を設けて突き合わせる工程(11)と、
前記光学フィルムの突き合わせ部に、光学フィルムの第1片面側から第1シール材を貼着して光学フィルムを連結する工程(12)と、
前記連結した光学フィルムの突き合わせ部が、第1シール材を貼着していない光学フィルムの第2片面側に凹となるように湾曲させ、当該第2片面側の隙間を狭める工程(13)と、
前記連結した光学フィルムを湾曲させ、第2片面側の隙間を狭めた状態で、当該第2片面側の突き合わせ部に第2シール材を貼着する工程(14)と、
前記連結した光学フィルムの湾曲を解除して平坦化する工程(15)により行うことができる。
前記工程(11)乃至工程(15)は、例えば、図6に示す方法により行われる。図6では、各工程(11)乃至工程(15)に合わせて符号(11)乃至(15)を示している。図6に記載の組み合わせ型光学フィルムは、各工程での断面図を記載している。
工程(11)により、光学フィルムA´の端面x同士を、隙間sを設けて突き合わせている。図6(11)の突き合わせ端面xの隙間sの幅tは、前記の通り、通常、50μm以下とするのが好ましい。
次いで、工程(12)を施す。工程(12)では、前記光学フィルムA´の突き合わせ部に、光学フィルムA´の第1片面側(図6では下側)から第1シール材T1を貼着して光学フィルムA´を連結する。第1シール材T1の前記光学フィルムA´の突き合わせ部への貼着は、突き合わせ部の全部または一部もしくは複数部に行うことができるが、突き合わせ部の全部に行うことが好ましい。なお、工程(11)および工程(12)は順次に施すことができる他、一方の光学フィルムA´を第1シール材T1に配置した後に、もう一方の光学フィルムA´を第1シール材T1に配置して、工程(11)および工程(12)を同時に施すこともできる。
次いで、工程(13)を施す。工程(13)では、前記連結した光学フィルムA´の突き合わせ部が、第1シール材T1を貼着していない光学フィルムA´の第2片面側(図6では上側)に凹となるように湾曲させ、当該第2片面側の隙間sの幅t1を狭める。第2片面側への湾曲の程度は、光学フィルムA´の種類、隙間sの幅tにより適宜に決定される。湾曲の程度は、第2片面側の隙間sが、略なくなる程度に行うのが好ましい。湾曲は、図6(13‐1)に示すように、光学フィルムA´の第2片面側を内側に曲げることにより行うことができる。図6(13)では、第2片面側の隙間sの幅t1は、略なくなっている。第2片面側の隙間sの幅t1は、5μm以下、さらには2μm以下になるようにするのが好ましい。
次いで工程(14)を施す。図6(14)は、工程(14)を示す。工程(14)では、前記連結した光学フィルムA´を湾曲させ、第2片面側の隙間sを狭めた状態で、当該第2片面側の突き合わせ部に第2シール材T2を貼着する。第2シール材T2によって、第2片面側の隙間sの幅t1が固定される。
次いで工程(15)を施す。図6(15)は、工程(15)を示す。工程(15)では、前記連結した光学フィルムA´の湾曲を解除して平坦化する。第2片面側の隙間sの幅t1は、平坦化した場合にも、第2シール材T2により、狭くなった状態が維持されている。一方、第1片面側の隙間sの幅は、平坦化によって、第2片面側の隙間sの幅t1と同等の幅になる。図6(15)では、平坦化によって、第1シール材T1が撓むことで、第1片面側の隙間sの幅が、第2片面側の隙間sの幅t1と同等の幅になっている。こうして、突き合わせ端面xの隙間の幅が、狭くなる。
第1シール材及び第2シール材としては、前述の通り、可撓性を有するものが好適に用いられる。また、第1シール材及び第2シール材は、光学フィルムを固定するものを用いることから、基材フィルムに粘着剤層を有するものが好適に用いられる。第1シール材及び第2シール材の基材として、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン系基材、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル基材、ナイロン6、ナイロン66などのポリアミド基材、紙などセルロース基材、ポリイミド基材、ポリ塩化ビニル基材、ポリスチレン基材等があげられ、粘着剤層としては、シリコーン/アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、ビニル系粘着剤等の公知の粘着剤があげられる。具体的には、日東電工社製のポリイミドテープ(ポリイミド粘着テープNo.360A)、積水化学工業社製の軽包装用テープ(セロテープNo.252)等があげられる。なお、第1シール材及び第2シール材の厚さは、通常、40〜100μm程度であるのが取り扱い易く好ましい。なお、第1シール材及び第2シール材の幅は、光学フィルムA´の突き合わせ部の隙間sの幅よりも大きいものが用いられる。第1シール材及び第2シール材、突き合わせ部が観察できるように、透明であることが好ましい。
前記工程(1)を施した後に、工程(2)を施す。工程(2)では、光学フィルムA´から前記セパレータL1を剥離した後、第1片面側の粘着剤層Pに透明連結フィルムBを貼り合わせる。以下、光学フィルムA´から前記セパレータL1を剥離したものを光学フィルムA´´とする。前記透明連結フィルムBにより、工程(1)で突き合わされた光学フィルムA´´が連結される。
なお、工程(1)として、図6に示す工程(11)乃至(15)を施す場合には、工程(2)における前記セパレータL1の剥離を、前記工程(11)乃至工程(14)を施した後、工程(15)の前、後または同時に、前記第1シール材T1を剥離する工程(16)とともに行うことができる。即ち、工程(16)は、工程(11)乃至工程(15)を施して、一旦、組み合わせ型光学フィルムを得た場合には、その後に施すことができる。一方、工程(1)が、工程(16)を含めた一連の操作で行われる場合には、工程(16)は、工程(15)の後に施す場合にのみに制限されず、工程(14)と工程(15)の間、または工程(15)と同時に施すことができる。
なお、工程(1)として、図6に示す工程(11)乃至(15)を施す場合には、工程(1)を示す図5(1)、工程(2)を示す図5(2)には、第1シール材T1、第2シール材T2が残っているが、図5(1)、(2)では省略している。
また、工程(1)として、図6に示す工程(11)乃至(15)を施す場合には、工程(3)を施す前に、前記第2シール材T2を剥離する工程(17)が必要になるが、図5では省略している。工程(17)では、光学フィルムA´に保護フィルムL2を残したまま、第2シール材T2を剥離する。工程(17)は、工程(2)を良好に行うため、工程(2)を施した後、工程(3)を施す前に行うのが好ましい。
次いで工程(3)を施す。工程(3)では、前記連結した光学フィルムA´´の突き合わせ部を、光学フィルムA´´の第2片面側に凸となるように湾曲させて、当該第2片面側から、光学フィルムA´´の突き合わせ端面の隙間sに接着剤Dを充填する。前記凸湾曲によって、光学フィルムA´´の第2片面側の隙間sが少し広がり、当該隙間sの全域に接着剤を充填しやすくなる。前記凸湾曲の程度は、光学フィルムA´´、透明連結フィルムB1の種類に応じて適宜に決定されるが、通常、連結した組み合わせ型光学フィルムが半円になる程度に行うのが好ましい。湾曲は、図5(3)に示すように、光学フィルムA´の第1片面側を内側に曲げることにより行うことができる。
接着剤は、前記隙間への充填を容易に行うことができるように、前述の通り、25℃において、50cP以下のものが用いられる。粘度が高くなると、隙間の接着剤による充填率が悪くなる。また、接着剤は、容易に硬化できるものが好ましく用いられる。隙間を充填させるため、無溶剤系の接着剤が好ましい。かかる接着剤としては、シアノアクリレート系等の瞬間接着剤や、電子線硬化型接着剤、紫外線硬化型接着剤等の放射線硬化型接着剤があげられる。これらのなかでも加熱することなく用いることができ、低粘度で速乾性があり、かつ密着性が良いシアノアクリレート系瞬間接着剤が好ましい。前記シアノアクリレート系接着剤としては、コニシ社製(アロンアルファ,プロ用No.1,粘度2cP)、同社製(アロンアルファEXTRA2000,粘度2cP)、同社製(アロンアルファEXTRA4000,粘度2cP)、セメダイン社製(セメダイン3000RX,粘度3cP)、同社製(セメダイン3000DXF,粘度10cP)等があげられる。
次いで、工程(4)を施す。工程(4)では、前記連結し、かつ接着剤Dを充填した光学フィルムA´´の突き合わせ部を、透明連結フィルムB1を貼り合わせた光学フィルムの第2片面側に凹となるように湾曲させる。工程(4)を施すことにより、隙間sの幅をより狭くすることができる。工程(3)のみで、工程(4)を施さない場合には、隙間sが閉じきらず、却って、隙間sが広がってしまう。前記凹湾曲の程度は、光学フィルムA´´、透明連結フィルムB1の種類により適宜に決定される。通常、連結した組み合わせ型光学フィルムが半円になる程度に行うのが好ましい。凹湾曲は、図5(4)に示すように、透明連結フィルムB1を貼り合わせた光学フィルムA´´の第2片面側を内側に曲げることにより行うことができる。
次いで、工程(5)により、前記連結し、かつ接着剤Dを充填した光学フィルムA´´の凹湾曲を解除して平坦化する。
また、前記工程(3)で充填された接着剤には硬化工程(6)を施す。硬化工程(6)は、工程(4)乃至工程(5)とともに、または工程(5)の後で行うことができるが、硬化工程(6)を、工程(4)とともに、凹湾曲を行い、隙間sを寄せつつ硬化を行うことにより、隙間sをより狭くすることができる。なお、接着剤Dの硬化は、接着剤の種類に応じて、それに応じた硬化手段を採用でできる。シアノアクリレート系接着剤であれば、通常の常温、常湿下において、硬化が進行する。
前記工程(1)乃至工程(6)を施した後には、工程(7)を施すことができる。工程(7)では、前記光学フィルムA´´の第2片面側に設けられている易剥離型の保護フィルムL2を剥離する。保護フィルムL2を剥離した場合には、図5(7)に示すように、保護フィルムL2の厚み分だけ、連結した光学フィルムAの突き合わせ部の第2片面側から硬化している接着剤Dがはみ出す場合がある。このような場合には、はみ出している接着剤Dは、工程(8)により除去して、光学フィルムAの突き合わせ部の第2片面側を平坦化することができる。工程(8)の接着剤の除去手段としては、ヘラ等の除去部材にて接着剤を削ぎ取る方法等を採用できる。この際、除去部材はウエス等の緩衝材を介することで、より光学フィルムへの損傷を防止することができる。
前記工程(1)乃至工程(8)を施すことで、本発明の連結組み合わせ型光学フィルムが得られる。得られた本発明の連結組み合わせ型光学フィルムは、そのまま用いることができるが、図5(9)に示すように、工程(9)により、前記接着剤Dを除去した、連結した光学フィルムAの突き合わせ部の第2片面側に、透明連結フィルムB2を貼り合わせることにより、図2乃至4に示すように、組み合わせ型光学フィルムの両側に透明連結フィルムB1、B2を設けた連結組み合わせ型光学フィルムRが得られる。透明連結フィルムB2の貼り合わせは、粘着剤層P´により行うことができる。
なお、図示していないが、得られた連結組み合わせ型光学フィルムRの表面および裏面には、易剥離型の保護フィルムを装着することができる。例えば、一方の面(表面)には、易剥離型の保護フィルム(基材フィルムに易剥離性粘着剤層を積層したもの)を積層することができ、もう一方の面(裏面)には、他の部材に貼り合せるための粘着剤層、その粘着剤層に対する易剥離型の保護フィルム(セパレータ)を積層することができる。
以下に本発明の連結組み合わせ型光学フィルムRに用いる光学フィルムAについて説明する。
光学フィルムAとしては、液晶表示装置等の画像表示装置の形成に用いられるものが使用され、その種類は特に制限されない。例えば、光学フィルムAとしては偏光板があげられる。偏光板は偏光子a1の片面または両面には透明保護フィルムa2を有するものが一般に用いられる。なお、偏光子a1は、個別に光学フィルムAとして用いることができる。
偏光子は、特に限定されず、各種のものを使用できる。偏光子としては、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あげられる。これらの中でも、ポリビニルアルコール系フィルムとヨウ素などの二色性物質からなる偏光子が好適である。これらの偏光子の厚さは特に制限されないが、一般的に5〜80μm程度である。
ポリビニルアルコール系フィルムをヨウ素で染色し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成することができる。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よい。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ほかに、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や水浴中でも延伸することができる。
前記偏光子の片面または両面に設けられる透明保護フィルムを形成する材料としては、例えば透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮断性、等方性などに優れる熱可塑性樹脂が用いられる。このような熱可塑性樹脂の具体例としては、トリアセチルセルロース等のセルロース樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、(メタ)アクリル樹脂、環状ポリオレフィン樹脂(ノルボルネン系樹脂)、ポリアリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、およびこれらの混合物があげられる。なお、偏光子には、通常、透明保護フィルムが接着剤層により貼り合わされるが、透明保護フィルムとして、(メタ)アクリル系、ウレタン系、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性樹脂または紫外線硬化型樹脂を用いることができる。透明保護フィルム中には任意の適切な添加剤が1種類以上含まれていてもよい。添加剤としては、例えば、紫外線吸収剤、酸化防止剤、滑剤、可塑剤、離型剤、着色防止剤、難燃剤、核剤、帯電防止剤、顔料、着色剤などがあげられる。透明保護フィルム中の上記熱可塑性樹脂の含有量は、好ましくは50〜100重量%、より好ましくは50〜99重量%、さらに好ましくは60〜98重量%、特に好ましくは70〜97重量%である。透明保護フィルム中の上記熱可塑性樹脂の含有量が50重量%以下の場合、熱可塑性樹脂が本来有する高透明性等が十分に発現できないおそれがある。
また、透明保護フィルムとしては、特開2001−343529号公報(WO01/37007)に記載のポリマーフィルム、例えば、(A)側鎖に置換および/または非置換イミド基を有する熱可塑性樹脂と、(B)側鎖に置換および/または非置換フェニル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あげられる。具体例としてはイソブチレンと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含有する樹脂組成物のフィルムがあげられる。フィルムは樹脂組成物の混合押出品などからなるフィルムを用いることができる。これらのフィルムは位相差が小さく、光弾性係数が小さいため偏光板の歪みによるムラなどの不具合を解消することができ、また透湿度が小さいため、加湿耐久性に優れる。
透明保護フィルムの厚さは、適宜に決定しうるが、一般には強度や取扱性等の作業性、薄層性などの点より1〜500μm程度である。特に1〜300μmが好ましく、5〜200μmがより好ましい。透明保護フィルムは、5〜150μmの場合に特に好適である。
なお、偏光子の両側に透明保護フィルムを設ける場合、その表裏で同じポリマー材料からなる透明保護フィルムを用いてもよく、異なるポリマー材料等からなる透明保護フィルムを用いてもよい。
前記透明保護フィルムとしては、セルロース樹脂、ポリカーボネート樹脂、環状ポリオレフィン樹脂および(メタ)アクリル樹脂から選ばれるいずれか少なくとも1つを用いるのが好ましい。
セルロース樹脂は、セルロースと脂肪酸のエステルである。このようセルロースエステル系樹脂の具体例としでは、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、トリプロピオニルセルロース、ジプロピオニルセルロース等があげられる。これらのなかでも、トリアセチルセルロースが特に好ましい。トリアセチルセルロースは多くの製品が市販されており、入手容易性やコストの点でも有利である。トリアセチルセルロースの市販品の例としては、富士写真フイルム社製の商品名「UV−50」、「UV−80」、「SH−80」、「TD−80U」、「TD−TAC」、「UZ−TAC」や、コニカ社製の「KCシリーズ」等があげられる。一般的にこれらトリアセチルセルロースは、面内位相差(Re)はほぼゼロであるが、厚み方向位相差(Rth)は、〜60nm程度を有している。
なお、厚み方向位相差が小さいセルロース樹脂フィルムは、例えば、上記セルロース樹脂を処理することにより得られる。例えばシクロペンタノン、メチルエチルケトン等の溶剤を塗工したポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ステンレスなどの基材フィルムを、一般的なセルロース系フィルムに貼り合わせ、加熱乾燥(例えば80〜150℃で3〜10分間程度)した後、基材フィルムを剥離する方法;ノルボルネン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂などをシクロペンタノン、メチルエチルケトン等の溶剤に溶解した溶液を一般的なセルロース樹脂フィルムに塗工し加熱乾燥(例えば80〜150℃で3〜10分間程度)した後、塗工フィルムを剥離する方法などがあげられる。
また、厚み方向位相差が小さいセルロース樹脂フィルムとしては、脂肪置換度を制御した脂肪酸セルロース系樹脂フィルムを用いることができる。一般的に用いられるトリアセチルセルロースでは酢酸置換度が2.8程度であるが、好ましくは酢酸置換度を1.8〜2.7に制御することによってRthを小さくすることができる。上記脂肪酸置換セルロース系樹脂に、ジブチルフタレート、p−トルエンスルホンアニリド、クエン酸アセチルトリエチル等の可塑剤を添加することにより、Rthを小さく制御することができる。可塑剤の添加量は、脂肪酸セルロース系樹脂100重量部に対して、好ましくは40重量部以下、より好ましくは1〜20重量部、さらに好ましくは1〜15重量部である。
環状ポリオレフィン樹脂の具体的としては、好ましくはノルボルネン系樹脂である。環状オレフィン系樹脂は、環状オレフィンを重合単位として重合される樹脂の総称であり、例えば、特開平1−240517号公報、特開平3−14882号公報、特開平3−122137号公報等に記載されている樹脂があげられる。具体例としては、環状オレフィンの開環(共)重合体、環状オレフィンの付加重合体、環状オレフィンとエチレン、プロピレン等のα−オレフィンとその共重合体(代表的にはランダム共重合体)、および、これらを不飽和カルボン酸やその誘導体で変性したグラフト重合体、ならびに、それらの水素化物などがあげられる。環状オレフィンの具体例としては、ノルボルネン系モノマーがあげられる。
環状ポリオレフィン樹脂としては、種々の製品が市販されている。具体例としては、日本ゼオン株式会社製の商品名「ゼオネックス」、「ゼオノア」、JSR株式会社製の商品名「アートン」、TICONA社製の商品名「トーパス」、三井化学株式会社製の商品名「APEL」があげられる。
(メタ)アクリル系樹脂としては、Tg(ガラス転移温度)が好ましくは115℃以上、より好ましくは120℃以上、さらに好ましくは125℃以上、特に好ましくは130℃以上である。Tgが115℃以上であることにより、偏光板の耐久性に優れたものとなりうる。上記(メタ)アクリル系樹脂のTgの上限値は特に限定きれないが、成形性当の観点から、好ましくは170℃以下である。(メタ)アクリル系樹脂からは、面内位相差(Re)、厚み方向位相差(Rth)がほぼゼロのフィルムを得ることができる。
(メタ)アクリル系樹脂としては、本発明の効果を損なわない範囲内で、任意の適切な(メタ)アクリル系樹脂を採用し得る。例えば、ポリメタクリル酸メチルなどのポリ(メタ)アクリル酸エステル、メタクリル酸メチル−(メタ)アクリル酸共重合、メタクリル酸メチル−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸メチル−アクリル酸エステル−(メタ)アクリル酸共重合体、(メタ)アクリル酸メチル−スチレン共重合体(MS樹脂など)、脂環族炭化水素基を有する重合体(例えば、メタクリル酸メチル−メタクリル酸シクロヘキシル共重合体、メタクリル酸メチル−(メタ)アクリル酸ノルボルニル共重合体など)があげられる。好ましくは、ポリ(メタ)アクリル酸メチルなどのポリ(メタ)アクリル酸C1−6アルキルがあげられる。より好ましくはメタクリル酸メチルを主成分(50〜100重量%、好ましくは70〜100重量%)とするメタクリル酸メチル系樹脂があげられる。
(メタ)アクリル系樹脂の具体例として、例えば、三菱レイヨン株式会社製のアクリペットVHやアクリペットVRL20A、特開2004−70296号公報に記載の分子内に環構造を有する(メタ)アクリル系樹脂、分子内架橋や分子内環化反応により得られる高Tg(メタ)アクリル樹脂系があげられる。
(メタ)アクリル系樹脂として、ラクトン環構造を有する(メタ)アクリル系樹脂を用いることもできる。高い耐熱性、高い透明性、二軸延伸することにより高い機械的強度を有するからである。
ラクトン環構造を有する(メタ)アクリル系樹脂としては、特開2000−230016号公報、特開2001−151814号公報、特開2002−120326号公報、特開2002−254544号公報、特開2005−146084号公報などに記載の、ラクトン環構造を有する(メタ)アクリル系樹脂があげられる。
ラクトン環構造を有する(メタ)アクリル系樹脂は、好ましくは下記一般式(化1)で表される環擬構造を有する。
式中、R1、R2およびR3は、それぞれ独立に、水素原子または炭素原子数1〜20の有機残基を示す。なお、有機残基は酸素原子を含んでいてもよい。
ラクトン環構造を有する(メタ)アクリル系樹脂の構造中の一般式(化1)で表されるラクトン環構造の含有割合は、好ましくは5〜90重量%、より好ましくは10〜70重量%、さらに好ましくは10〜60重量%、特に好ましくは10〜50重量%である。ラクトン環構造を有する(メタ)アクリル系樹脂の構造中の一般式(化1)で表されるラクトン環構造の含有割合が5重量%よりも少ないと、耐熱性、耐溶剤性、表面硬度が不十分になるおそれがある。ラクトン環構造を有する(メタ)アクリル系樹脂の構造中の一般式(化1)で表されるラクトン環構造の含有割合が90重量%より多いと、成形加工性に乏しくなるおそれがある。
ラクトン環構造を有する(メタ)アクリル系樹脂は、質量平均分子量(重量平均分子量と称することも有る)が、好ましくは1000〜2000000、より好ましくは5000〜1000000、さらに好ましくは10000〜500000、特に好ましくは50000〜500000である。質量平均分子量が上記範囲から外れると、成型加工性の点から好ましくない。
ラクトン環構造を有する(メタ)アクリル系樹脂は、Tgが好ましくは115℃以上、より好ましくは120℃以上、さらに好ましくは125℃以上、特に好ましくは130℃以上である。Tgが115℃以上であることから、例えば、透明保護フィルムとして偏光板に組み入れた場合に、耐久性に優れたものとなる。上記ラクトン環構造を有ずる(メタ)アクリル系樹脂のTgの上限値は特に限定されないが、成形性などの観点から、好ましくは170℃以下である。
ラクトン環構造を有する(メタ)アクリル系樹脂は、射出成形により得られる成形品の、ASTM−D−1003に準じた方法で測定される全光線透過率が、高ければ高いほど好ましく、好ましくは85%以上、より好ましくは88%以上、さらに好ましくは90%以上である。全光線透過率は透明性の目安であり、全光線透過率が85%未満であると、透明性が低下するおそれがある。
前記透明保護フィルムは、正面位相差が40nm未満、かつ、厚み方向位相差が80nm未満であるものが、通常、用いられる。正面位相差Reは、Re=(nx−ny)×d、で表わされる。厚み方向位相差Rthは、Rth=(nx−nz)×d、で表される。また、Nz係数は、Nz=(nx−nz)/(nx−ny)、で表される。[ただし、フィルムの遅相軸方向、進相軸方向及び厚さ方向の屈折率をそれぞれnx、ny、nzとし、d(nm)はフィルムの厚みとする。遅相軸方向は、フィルム面内の屈折率の最大となる方向とする。]。本発明において、位相差値の測定は、平行ニコル回転法を原理とする位相差計〔王子計測機器(株)製,製品名「KOBRA21−ADH」〕を用いて、波長590nmの値について測定した。なお、透明保護フィルムは、できるだけ色付きがないことが好ましい。厚み方向の位相差値が−90nm〜+75nmである保護フィルムが好ましく用いられる。かかる厚み方向の位相差値(Rth)が−90nm〜+75nmのものを使用することにより、透明保護フィルムに起因する偏光板の着色(光学的な着色)をほぼ解消することができる。厚み方向位相差値(Rth)は、さらに好ましくは−80nm〜+60nm、特に−70nm〜+45nmが好ましい。
一方、前記透明保護フィルムとして、正面位相差が40nm以上および/または、厚み方向位相差が80nm以上の位相差を有する位相差板を用いることができる。正面位相差は、通常、40〜200nmの範囲に、厚み方向位相差は、通常、80〜300nmの範囲に制御される。透明保護フィルムとして位相差板を用いる場合には、当該位相差板が透明保護フィルムとしても機能するため、薄型化を図ることができる。位相差板としては後述のものと同様のものを用いることができる。
なお、前記偏光子と透明保護フィルムとは通常、水系接着剤等を介して密着している。水系接着剤としては、イソシアネート系接着剤、ポリビニルアルコール系接着剤、ゼラチン系接着剤、ビニル系ラテックス系、水系ポリウレタン、水系ポリエステル等を例示できる。上記の他、偏光子と透明保護フィルムとの接着剤としては、紫外硬化型接着剤、電子線硬化型接着剤等があげられる。
本発明において光学フィルムAとして偏光板を用いる場合、その水分率は、好ましくは15重量%以下、より好ましくは0〜14重量%、さらに好ましくは1〜14重量%である。水分率が15重量%より大きいと、得られた偏光板の寸法変化が大きくなり、高温下あるいは高温高湿下における寸法変化が大きくなってしまうという問題が生じるおそれがある。
偏光板の水分率は、以下の方法により測定される。すなわち、偏光板を、100×100mmの大きさに切り出して、このサンプルの初期重量を測定した。続いて、このサンプルを120℃で2時間乾燥し、乾燥重量を測定して、下記式により水分率を測定した。水分率(重量%)={(初期重量−乾燥重量)/初期重量}×100。重量の測定はそれぞれ3回ずつ行い、その平均値を用いた。
前記透明保護フィルムの偏光子を接着させない面には、ハードコート層や反射防止処理、スティッキング防止や、拡散ないしアンチグレアを目的とした処理を施したものであっても良い。
ハードコート処理は偏光板表面の傷付き防止などを目的に施されるものであり、例えばアクリル系、シリコーン系などの適宜な紫外線硬化型樹脂による硬度や滑り特性等に優れる硬化皮膜を透明保護フィルムの表面に付加する方式などにて形成することができる。反射防止処理は偏光板表面での外光の反射防止を目的に施されるものであり、従来に準じた反射防止膜などの形成により達成することができる。また、スティッキング防止処理は他の部材の隣接層との密着防止を目的に施される。
また、アンチグレア処理は偏光板の表面で外光が反射して偏光板透過光の視認を阻害することの防止等を目的に施されるものであり、例えばサンドブラスト方式やエンボス加工方式による粗面化方式や透明微粒子の配合方式などの適宜な方式にて透明保護フィルムの表面に微細凹凸構造を付与することにより形成することができる。前記表面微細凹凸構造の形成に含有させる微粒子としては、例えば平均粒径が0.5〜50μmのシリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化スズ、酸化インジウム、酸化カドミウム、酸化アンチモン等からなる導電性の場合もある無機系微粒子、架橋又は未架橋のポリマー等からなる有機系微粒子(ビーズを含む)などの透明微粒子が用いられる。表面微細凹凸構造を形成する場合、微粒子の使用量は、表面微細凹凸構造を形成する透明樹脂100重量部に対して一般的に2〜50重量部程度であり、5〜25重量部が好ましい。アンチグレア層は、偏光板透過光を拡散して視角などを拡大するための拡散層(視角拡大機能など)を兼ねるものであっても良い。
なお、前記反射防止層、スティッキング防止層、拡散層やアンチグレア層等は、透明保護フィルムそのものに設けることができるほか、別途光学層として透明保護フィルムとは別体のものとして設けることもできる。
また光学フィルムAとしては、例えば反射板や反透過板、位相差板(1/2や1/4等の波長板を含む)、視角補償フィルム、輝度向上フィルムなどの液晶表示装置等の形成に用いられることのある光学層となるものがあげられる。これらは単独で光学フィルムとして用いることができる他、前記偏光板に、実用に際して積層して、1層または2層以上用いることができる。
特に、偏光板に更に反射板または半透過反射板が積層されてなる反射型偏光板または半透過型偏光板、偏光板に更に位相差板が積層されてなる楕円偏光板または円偏光板、偏光板に更に視角補償フィルムが積層されてなる広視野角偏光板、あるいは偏光板に更に輝度向上フィルムが積層されてなる偏光板が好ましい。
反射型偏光板は、偏光板に反射層を設けたもので、視認側(表示側)からの入射光を反射させて表示するタイプの液晶表示装置などを形成するためのものであり、バックライト等の光源の内蔵を省略できて液晶表示装置の薄型化を図りやすいなどの利点を有する。反射型偏光板の形成は、必要に応じ透明保護層等を介して偏光板の片面に金属等からなる反射層を付設する方式などの適宜な方式にて行うことができる。
反射型偏光板の具体例としては、必要に応じマット処理した透明保護フィルムの片面に、アルミニウム等の反射性金属からなる箔や蒸着膜を付設して反射層を形成したものなどがあげられる。また、前記透明保護フィルムに微粒子を含有させて表面微細凹凸構造とし、その上に微細凹凸構造の反射層を有するものなどもあげられる。前記した微細凹凸構造の反射層は、入射光を乱反射により拡散させて指向性やギラギラした見栄えを防止し、明暗のムラを抑制しうる利点などを有する。また微粒子含有の保護フィルムは、入射光及びその反射光がそれを透過する際に拡散されて明暗ムラをより抑制しうる利点なども有している。透明保護フィルムの表面微細凹凸構造を反映させた微細凹凸構造の反射層の形成は、例えば真空蒸着方式、イオンプレーティング方式、スパッタリング方式やメッキ方式などの適宜な方式で金属を透明保護層の表面に直接付設する方法などにより行うことができる。
反射板は前記の偏光板の透明保護フィルムに直接付与する方式に代えて、その透明フィルムに準じた適宜なフィルムに反射層を設けてなる反射シートなどとして用いることもできる。なお反射層は、通常、金属からなるので、その反射面が透明保護フィルムや偏光板等で被覆された状態の使用形態が、酸化による反射率の低下防止、ひいては初期反射率の長期持続の点や、保護層の別途付設の回避の点などより好ましい。
なお、半透過型偏光板は、上記において反射層で光を反射し、かつ透過するハーフミラー等の半透過型の反射層とすることにより得ることができる。半透過型偏光板は、通常液晶セルの裏側に設けられ、液晶表示装置などを比較的明るい雰囲気で使用する場合には、視認側(表示側)からの入射光を反射させて画像を表示し、比較的暗い雰囲気においては、半透過型偏光板のバックサイドに内蔵されているバックライト等の内蔵電源を使用して画像を表示するタイプの液晶表示装置などを形成できる。すなわち、半透過型偏光板は、明るい雰囲気下では、バックライト等の光源使用のエネルギーを節約でき、比較的暗い雰囲気下においても内蔵電源を用いて使用できるタイプの液晶表示装置などの形成に有用である。
偏光板に更に位相差板が積層されてなる楕円偏光板または円偏光板について説明する。直線偏光を楕円偏光または円偏光に変えたり、楕円偏光または円偏光を直線偏光に変えたり、あるいは直線偏光の偏光方向を変える場合に、位相差板などが用いられる。特に、直線偏光を円偏光に変えたり、円偏光を直線偏光に変える位相差板としては、いわゆる1/4波長板(λ/4板とも言う)が用いられる。1/2波長板(λ/2板とも言う)は、通常、直線偏光の偏光方向を変える場合に用いられる。
楕円偏光板はスーパーツイストネマチック(STN)型液晶表示装置の液晶層の複屈折により生じた着色(青又は黄)を補償(防止)して、前記着色のない白黒表示する場合などに有効に用いられる。更に、三次元の屈折率を制御したものは、液晶表示装置の画面を斜め方向から見た際に生じる着色も補償(防止)することができて好ましい。円偏光板は、例えば画像がカラー表示になる反射型液晶表示装置の画像の色調を整える場合などに有効に用いられ、また、反射防止の機能も有する。
位相差板としては、高分子素材を一軸または二軸延伸処理してなる複屈折性フィルム、液晶ポリマーの配向フィルム、液晶ポリマーの配向層をフィルムにて支持したものなどがあげられる。位相差板の厚さも特に制限されないが、20〜150μm程度が一般的である。
高分子素材としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリメチルビニルエーテル、ポリヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリアリルスルホン、ポリアミド、ポリイミド、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、セルロース系重合体、ノルボルネン系樹脂、またはこれらの二元系、三元系各種共重合体、グラフト共重合体、ブレンド物などがあげられる。これらの高分子素材は延伸等により配向物(延伸フィルム)となる。
液晶ポリマーとしては、例えば、液晶配向性を付与する共役性の直線状原子団(メソゲン)がポリマーの主鎖や側鎖に導入された主鎖型や側鎖型の各種のものなどをあげられる。主鎖型の液晶ポリマーの具体例としては、屈曲性を付与するスペーサー部でメソゲン基を結合した構造の、例えばネマチック配向性のポリエステル系液晶性ポリマー、ディスコティックポリマーやコレステリックポリマーなどがあげられる。側鎖型の液晶ポリマーの具体例としては、ポリシロキサン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート又はポリマロネートを主鎖骨格とし、側鎖として共役性の原子団からなるスペーサー部を介してネマチック配向付与性のパラ置換環状化合物単位からなるメソゲン部を有するものなどがあげられる。これらの液晶ポリマーは、例えば、ガラス板上に形成したポリイミドやポリビニルアルコール等の薄膜の表面をラビング処理したもの、酸化ケイ素を斜方蒸着したものなどの配向処理面上に液晶性ポリマーの溶液を展開して熱処理することにより行われる。
位相差板は、例えば各種波長板や液晶層の複屈折による着色や視角等の補償を目的としたものなどの使用目的に応じた適宜な位相差を有するものであって良く、2種以上の位相差板を積層して位相差等の光学特性を制御したものなどであっても良い。
また、上記の楕円偏光板や反射型楕円偏光板は、偏光板又は反射型偏光板と位相差板を適宜な組合せで積層したものである。かかる楕円偏光板等は、(反射型)偏光板と位相差板の組合せとなるようにそれらを液晶表示装置の製造過程で順次別個に積層することによっても形成しうるが、前記の如く予め楕円偏光板等の光学フィルムとしたものは、品質の安定性や積層作業性等に優れて液晶表示装置などの製造効率を向上させうる利点がある。
視角補償フィルムは、液晶表示装置の画面を、画面に垂直でなくやや斜めの方向から見た場合でも、画像が比較的鮮明にみえるように視野角を広げるためのフィルムである。このような視角補償位相差板としては、例えば位相差板、液晶ポリマー等の配向フィルムや透明基材上に液晶ポリマー等の配向層を支持したものなどからなる。通常の位相差板は、その面方向に一軸に延伸された複屈折を有するポリマーフィルムが用いられるのに対し、視角補償フィルムとして用いられる位相差板には、面方向に二軸に延伸された複屈折を有するポリマーフィルムとか、面方向に一軸に延伸され厚さ方向にも延伸された厚さ方向の屈折率を制御した複屈折を有するポリマーや傾斜配向フィルムのような二方向延伸フィルムなどが用いられる。傾斜配向フィルムとしては、例えばポリマーフィルムに熱収縮フィルムを接着して加熱によるその収縮力の作用下にポリマーフィルムを延伸処理又は/及び収縮処理したものや、液晶ポリマーを斜め配向させたものなどがあげられる。位相差板の素材原料ポリマーは、先の位相差板で説明したポリマーと同様のものが用いられ、液晶セルによる位相差に基づく視認角の変化による着色等の防止や良視認の視野角の拡大などを目的とした適宜なものを用いうる。
また、良視認の広い視野角を達成する点などより、液晶ポリマーの配向層、特にディスコチック液晶ポリマーの傾斜配向層からなる光学的異方性層をトリアセチルセルロースフィルムにて支持した光学補償位相差板が好ましく用いうる。
偏光板と輝度向上フィルムを貼り合せた偏光板は、通常液晶セルの裏側サイドに設けられて使用される。輝度向上フィルムは、液晶表示装置などのバックライトや裏側からの反射などにより自然光が入射すると所定偏光軸の直線偏光または所定方向の円偏光を反射し、他の光は透過する特性を示すもので、輝度向上フィルムを偏光板と積層した偏光板は、バックライト等の光源からの光を入射させて所定偏光状態の透過光を得ると共に、前記所定偏光状態以外の光は透過せずに反射される。この輝度向上フィルム面で反射した光を更にその後ろ側に設けられた反射層等を介し反転させて輝度向上フィルムに再入射させ、その一部又は全部を所定偏光状態の光として透過させて輝度向上フィルムを透過する光の増量を図ると共に、偏光子に吸収させにくい偏光を供給して液晶表示画像表示等に利用しうる光量の増大を図ることにより輝度を向上させうるものである。すなわち、輝度向上フィルムを使用せずに、バックライトなどで液晶セルの裏側から偏光子を通して光を入射した場合には、偏光子の偏光軸に一致していない偏光方向を有する光は、ほとんど偏光子に吸収されてしまい、偏光子を透過してこない。すなわち、用いた偏光子の特性よっても異なるが、およそ50%の光が偏光子に吸収されてしまい、その分、液晶画像表示等に利用しうる光量が減少し、画像が暗くなる。輝度向上フィルムは、偏光子に吸収されるような偏光方向を有する光を偏光子に入射させずに輝度向上フィルムで一反反射させ、更にその後ろ側に設けられた反射層等を介して反転させて輝度向上フィルムに再入射させることを繰り返し、この両者間で反射、反転している光の偏光方向が偏光子を通過し得るような偏光方向になった偏光のみを、輝度向上フィルムは透過させて偏光子に供給するので、バックライトなどの光を効率的に液晶表示装置の画像の表示に使用でき、画面を明るくすることができる。
輝度向上フィルムと上記反射層等の間に拡散板を設けることもできる。輝度向上フィルムによって反射した偏光状態の光は上記反射層等に向かうが、設置された拡散板は通過する光を均一に拡散すると同時に偏光状態を解消し、非偏光状態となる。すなわち、自然光状態の光が反射層等に向かい、反射層等を介して反射し、再び拡散板を通過して輝度向上フィルムに再入射することを繰り返す。このように輝度向上フィルムと上記反射層等の間に、偏光を元の自然光にもどす拡散板を設けることにより表示画面の明るさを維持しつつ、同時に表示画面の明るさのむらを少なくし、均一で明るい画面を提供することができる。かかる拡散板を設けることにより、初回の入射光は反射の繰り返し回数が程よく増加し、拡散板の拡散機能と相俟って均一の明るい表示画面を提供することができたものと考えられる。
前記の輝度向上フィルムとしては、例えば誘電体の多層薄膜や屈折率異方性が相違する薄膜フィルムの多層積層体の如き、所定偏光軸の直線偏光を透過して他の光は反射する特性を示すもの、コレステリック液晶ポリマーの配向フィルムやその配向液晶層をフィルム基材上に支持したものの如き、左回り又は右回りのいずれか一方の円偏光を反射して他の光は透過する特性を示すものなどの適宜なものを用いうる。
従って、前記した所定偏光軸の直線偏光を透過させるタイプの輝度向上フィルムでは、その透過光をそのまま偏光板に偏光軸を揃えて入射させることにより、偏光板による吸収ロスを抑制しつつ効率よく透過させることができる。一方、コレステリック液晶層の如く円偏光を透過するタイプの輝度向上フィルムでは、そのまま偏光子に入射させることもできるが、吸収ロスを抑制する点よりその円偏光を、位相差板を介し直線偏光化して偏光板に入射させることが好ましい。なお、その位相差板として1/4波長板を用いることにより、円偏光を直線偏光に変換することができる。
可視光域等の広い波長で1/4波長板として機能する位相差板は、例えば波長550nmの淡色光に対して1/4波長板として機能する位相差板と他の位相差特性を示す位相差層、例えば1/2波長板として機能する位相差層とを重畳する方式などにより得ることができる。従って、偏光板と輝度向上フィルムの間に配置する位相差板は、1層または2層以上の位相差層からなるものであってよい。
なお、コレステリック液晶層についても、反射波長が相違するものの組合せにして2層又は3層以上重畳した配置構造とすることにより、可視光域等の広い波長範囲で円偏光を反射するものを得ることができ、それに基づいて広い波長範囲の透過円偏光を得ることができる。
また、偏光板は、上記の偏光分離型偏光板の如く、偏光板と2層又は3層以上の光学層とを積層したものからなっていても良い。従って、上記の反射型偏光板や半透過型偏光板と位相差板を組み合わせた反射型楕円偏光板や半透過型楕円偏光板などであっても良い。
偏光板に前記光学層を積層した光学フィルムは、液晶表示装置等の製造過程で順次別個に積層する方式にても形成することができるが、予め積層して光学フィルムとしたものは、品質の安定性や組立作業等に優れていて液晶表示装置などの製造工程を向上させうる利点がある。積層には粘着剤層等の適宜な接着手段を用いうる。前記の偏光板と他の光学層の接着に際し、それらの光学軸は目的とする位相差特性などに応じて適宜な配置角度とすることができる。
上記で得られた連結組み合わせ型光学フィルムを、液晶セルの下側(バックライト側)に好適に適用できる。図1のように連結組み合わせ型光学フィルムRにおいて、片側にのみ透明連結フィルムBが設けられている場合には、当該透明連結フィルムBがバックライト側になるように配置するのが好ましい。バックライト側に配置される、連結組み合わせ型光学フィルムRの透明連結フィルムBの材料としては、前述の通り、透湿度が100g/m2/24h以下の熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。
本発明の連結組み合わせ型光学フィルムRにおいて、組み合わせ型光学フィルムの少なくとも片面に貼り合わされる、透明連結フィルムBの材料としては、前記偏光板に用いた透明保護フィルムと同様の材料を例示できる。
透明連結フィルムBの厚さは、適宜に決定しうるが、一般には強度や取扱性等の作業性、薄膜性などの点より1〜500μm程度である。特に、5〜200μmが好ましい。
透明連結フィルムBの材料としては、透湿度が100g/m2/24h以下の熱可塑性樹脂が好適に用いられる。透湿度は、60g/m2/24h以下、さらには20g/m2/24h以下、であるのが好ましい。液晶セルのバックライト側に配置された連結組み合わせ型光学フィルムRにおける、バックライト側の透明連結フィルムBの材料が、透湿度が100g/m2/24h以下の熱可塑性樹脂であることが好ましい。
透明連結フィルムの透湿度は、JIS Z0208の透湿度試験(カップ法)に準じて、温度40℃、湿度92%RHの雰囲気中、面積1m2の試料を24時間に通過する水蒸気のg数を測定した値である。
透湿度が100g/m2/24h以下の熱可塑性樹脂当該材料としては、例えば、ポリカーボネート系ポリマー;アリレート系ポリマー;ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル系ポリマー;ナイロンや芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー;ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体の如きポリオレフィン系ポリマー、シクロ系ないしはノルボルネン構造を有する環状オレフィン系樹脂、またはこれらの混合体を用いることができる。
また、特開2001−343529号公報(WO01/37007)に記載のポリマーフィルム、例えば、(A)側鎖に置換および/または非置換イミド基を有する熱可塑性樹脂と、(B)側鎖に置換および/または非置換フェニル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あげられる。
これらのなかでも、環状オレフィン系樹脂が好ましい。環状オレフィン系樹脂は一般的な総称であり、例えば、特開平3−14882号公報、特開平3−122137号公報等に記載されている。具体的には環状オレフィンの開環重合体、環状オレフィンの付加重合体、環状オレフィンとエチレン、プロピレン等のα−オレフィンとのランダム共重合体、またこれらを不飽和カルボン酸やその誘導体等で変性したグラフト変性体等が例示できる。さらには、これらの水素化物があげられる。環状オレフィンは特に限定するものではないが、例えば、ノルボルネン、テトラシクロドデセンや、それらの誘導体が例示できる。商品としては、日本ゼオン(株)製のゼオネックス、ゼオノア、JSR(株)製のアートン、TICONA社製のトーパス等があげられる。
また、透明連結フィルムBは、前記透明保護フィルムと同様に位相差の小さいものを用いることができる他、透明連結フィルムBとして位相差フィルムを用いることもできる。
本発明で用いられる粘着剤層P、P´には、各種粘着剤を用いることができる。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、フッ素系やゴム系などのポリマーをベースポリマーとするものを適宜に選択して用いることができる。特に、アクリル系粘着剤の如く光学的透明性に優れ、適度な濡れ性と凝集性と接着性の粘着特性を示して、耐候性や耐熱性などに優れるものが好ましく用いうる。
また上記に加えて、吸湿による発泡現象や剥がれ現象の防止、熱膨張差等による光学特性の低下や液晶セルの反り防止、ひいては高品質で耐久性に優れる液晶表示装置の形成性などの点より、吸湿率が低くて耐熱性に優れる粘着剤層が好ましい。
粘着剤層は、例えば天然物や合成物の樹脂類、特に、粘着性付与樹脂や、ガラス繊維、ガラスビーズ、金属粉、その他の無機粉末等からなる充填剤や顔料、着色剤、酸化防止剤などの粘着剤層に添加されることの添加剤を含有していてもよい。また微粒子を含有して光拡散性を示す粘着剤層などであってもよい。
粘着剤層Pは、組み合わせ型光学フィルムAに設けられている。粘着剤層P´は、透明連結保護フィルムに設けてもよい。組み合わせ型光学フィルムまたは透明連結保護フィルムへの粘着剤層の付設は、適宜な方式で行いうる。その例としては、例えばトルエンや酢酸エチル等の適宜な溶剤の単独物又は混合物からなる溶媒にベースポリマーまたはその組成物を溶解又は分散させた10〜40重量%程度の粘着剤溶液を調製し、それを流延方式や塗工方式等の適宜な展開方式で偏光板上または光学フィルム上に直接付設する方式、あるいは前記に準じセパレータ上に粘着剤層を形成してそれを組み合わせ型光学フィルムまたは連結保護フィルム上に移着する方式などがあげられる。
粘着剤層は、異なる組成又は種類等のものの重畳層として組み合わせ型光学フィルムまたは連結保護フィルムに設けることもできる。なお、粘着剤層は、各層において、異なる組成や種類や厚さ等とすることもできる。粘着剤層の厚さは、使用目的や接着力などに応じて適宜に決定でき、一般には1〜500μmであり、5〜200μmが好ましく、特に10〜100μmが好ましい。
粘着剤層の露出面に対しては、実用に供するまでの間、その汚染防止等を目的にセパレータが仮着されてカバーされる。これにより、通例の取扱状態で粘着剤層に接触することを防止できる。セパレータとしては、上記厚さ条件を除き、例えばプラスチックフィルム、ゴムシート、紙、布、不織布、ネット、発泡シートや金属箔、それらのラミネート体等の適宜な薄葉体を、必要に応じシリコーン系や長鏡アルキル系、フッ素系や硫化モリブデン等の適宜な剥離剤でコート処理したものなどの、従来に準じた適宜なものを用いうる。
また、連結組み合わせ型光学フィルムには、液晶セル等の他部材と接着するための粘着剤層を設けることもできる。かかる粘着剤層も前記粘着剤層と同様の材料を用いて、同様の方法により設けることができる。
また前述の通り、連結組み合わせ型光学フィルムには、易剥離型の保護フィルムを設けることができる。
前記易剥離型の保護フィルムは、基材フィルムのみにても形成しうるが一般には、基材フィルムに粘着剤層を設けてその粘着剤層と共に基材フィルムを光学フィルムから剥離できるように形成される。
なお本発明において、光学フィルム、粘着剤層などの各層には、例えばサリチル酸エステル系化合物やベンゾフェノール系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物やシアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物等の紫外線吸収剤で処理する方式などの方式により紫外線吸収能をもたせたものなどであってもよい。
本発明の連結組み合わせ型光学フィルムは、液晶表示装置等の各種画像表示装置の形成などに好ましく用いることができる。液晶表示装置の形成は、従来に準じて行いうる。すなわち液晶表示装置は一般に、液晶セルと前記連結組み合わせ型光学フィルム、及び必要に応じての照明システム等の構成部品を適宜に組み立てて駆動回路を組み込むことなどにより形成されるが、本発明においては前記連結組み合わせ型光学フィルムを用いる点を除いて特に限定は無く、従来に準じうる。液晶セルについても、例えばTN型やSTN型、π型などの任意なタイプなどの任意なタイプのものを用いうる。
液晶セルの片側又は両側に前記連結組み合わせ型光学フィルムを配置した液晶表示装置や、照明システムにバックライトあるいは反射板を用いたものなどの適宜な液晶表示装置を形成することができる。両側に前記連結組み合わせ型光学フィルムを設ける場合、それらは同じものであっても良いし、異なるものであっても良い。さらに、液晶表示装置の形成に際しては、例えば拡散板、アンチグレア層、反射防止膜、保護板、プリズムアレイ、レンズアレイシート、光拡散板、バックライトなどの適宜な部品を適宜な位置に1層又は2層以上配置することができる。