JP6143917B2 - 曲面画像表示パネル用凸面側偏光板 - Google Patents

Description

本発明は、曲面画像表示パネルに用いられる凸面側偏光板、およびそれを含む曲面画像表示パネルに関する。

従来、液晶表示パネル、有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）表示パネル等の各種画像表示パネルにおいて用いられている偏光板として、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色素が配向吸着された偏光フィルムの片面または両面に、接着層を介して、トリアセチルセルロースフィルムのような保護フィルムを積層した構成を有する偏光板が知られている（例えば、特許文献１〜３）。このような偏光板は、必要に応じてさらに位相差フィルムや光学補償フィルム等の種々の光学層を積層した形態で、液晶セルや有機ＥＬ表示素子等などの画像表示素子に貼合され、画像表示パネルを構成する。

特開２０１０−２１１１９６号公報 特開平１０−０６２６２４号公報 特開平０７−１３４２１２号公報

近年、意匠性の観点から様々な形状の画像表示装置に関する検討がなされている。中でも、視聴者からの画面中央までと側端部までの距離の差が小さく、画面への没入感が得られることから、視聴者側が凹面となり、その反対（バックライトユニット等）側が凸面となるように水平方向に湾曲した形状である、いわゆる曲面液晶テレビ等の曲面画像表示装置への関心が高まっており、種々の製品開発がなされている。

曲面画像表示装置においても、平面画像表示装置と同様に偏光板を用いる必要がある。しかし、曲面画像表示装置を製造するために、前記特許文献１〜３に開示されるような従来の偏光板を曲面画像表示パネルに用いた場合には、画像表示パネルの反りや各部材の膨張・収縮等の変形によって、曲面画像表示パネルの凸面側に配置される偏光板（凸面側偏光板）の後面側表面が、近接する部材（バックライトユニット等）と接触し、凸面側偏光板の表面が傷つくことがあり、これによって、バックライトユニットから入射する光が散乱してしまい、一部正面から見たときの輝度が低下したり、傷の多さや集まりによっては正常部と異常部でムラになって見えたり、また、黒表示時に斜めから見たときに光抜けが見られる等の画像表示機能に問題が生じ得ることを、本発明者らは見出した。

そこで、本発明は、曲面画像表示パネルに用いられる凸面側偏光板において特有に生じ得る前記課題を解決し、曲面画像表示パネルにおいて凸面側に配置される偏光板の後面側表面の傷つきが抑制される、曲面画像表示パネル用の凸面側偏光板を提供することを目的とする。

本発明は、以下の好適な態様［１］〜［６］を提供するものである。
［１］７０００ｍｍ以下の平均曲率半径を有する曲面画像表示パネル用の凸面側偏光板であって、該凸面側偏光板の水平方向に対する表面硬度がＨ以上である保護層を後面側表面に備える、偏光板。
［２］保護層はアクリル系樹脂からなるハードコート層を有する、前記［１］に記載の凸面側偏光板。
［３］画像表示素子、および前記［１］または［２］に記載の凸面側偏光板を含む曲面画像表示パネル。
［４］曲面画像表示パネルの厚みは５ｍｍ以下である、前記［３］に記載の曲面画像表示パネル。
［５］前記［３］または［４］に記載の曲面画像表示パネルを含む、曲面画像表示装置。
［６］凸面側偏光板の後面側に２０×１０^−５／Ｋ以下の熱膨張係数を有する輝度向上フィルムおよび／または拡散板を含む、前記［５］に記載の曲面画像表示装置。

本発明によれば、凸面側に配置される偏光板の後面側表面の傷つきが抑制される、曲面画像表示パネル用の凸面側偏光板を提供することができる。

平均曲率半径を説明するための曲面画像表示パネルの略図である。 凸面側偏光板の構成および曲面画像表示パネルの一態様である構成を示す断面図を表す。 曲面画像表示装置における偏光板の吸収軸方向の一例を表す。 曲面画像表示装置における偏光板の吸収軸方向の一例を表す。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
なお、本発明において「平面状態」とは、湾曲部を含まず全体として平面である状態を意味する。また、「曲面状態」とは、１つの弧により全体が湾曲された状態、および１つまたは複数の弧による湾曲部を含み全体として曲面が形成されている場合を総じて意味する。本発明において「平均曲率半径」とは、画像表示パネルの左右両端部と中央部の３点での曲率半径の平均値である。すなわち、図１において、平均曲率半径は（Ｒ_左＋Ｒ_中＋Ｒ_右）／３により算出される値である。

本発明は、７０００ｍｍ以下の平均曲率半径を有する曲面画像表示パネル用の凸面側偏光板に関する。本発明の凸面側偏光板は、水平方向に対する表面硬度がＨ以上である保護層を後面側表面に備える。なお、本発明において、凸面側とは、曲面画像表示パネルの背面側に対応し、視認側に対向する側を表し、凹面側とは凸面側に対向する側を表す。また、後面側とは、曲面画像表示パネルの背面側（液晶表示パネルにおけるバックライトユニット側）に対応し、視認側に対向する側を表し、前面側とは、曲面画像表示パネルの視認側に対応し、後面側に対向する側を表す。

本発明の凸面側偏光板は、水平方向に対する表面硬度がＨ以上、好ましくは２Ｈ以上、より好ましくは３Ｈ以上である保護層を後面側表面に備える。前記保護層の水平方向に対する表面硬度が前記下限値以上であると、曲面画像表示パネルにおける凸面側偏光板の後面側表面における傷つきを抑制することができ、また、偏光フィルムの収縮および膨張防止、温度、湿度、紫外線等による偏光フィルムの劣化防止に寄与することができる。なお、前記保護層の水平方向に対する表面硬度は、通常９Ｈ以下である。保護層は、凸面側偏光板の前面側表面に備えられていてもよい。なお、本発明において、表面硬度はＪＩＳ Ｋ５６００に従って測定することができる。

本発明において、前記保護層の垂直方向に対する表面硬度は、前記保護層の水平方向に対する表面硬度と異なっていてもよく同一であってもよい。曲面画像表示パネルは通常、垂直方向（上下方向）には湾曲しておらず、水平方向（左右方向）には視聴者側が凹面となり、反対側（バックライトユニット等側）が凸面となるように湾曲した形状であって、中心軸が垂直方向（上下方向）である円筒の一部を構成する形状であることから、この曲面画像表示パネルにおける凸面側偏光板の後面側表面における傷つきの抑制には、前記保護層の水平方向に対する表面硬度が大きく起因し、前記保護層の垂直方向に対する表面硬度は特に限定されない。前記保護層の垂直方向に対する表面硬度よりも、保護層の水平方向に対する表面硬度が大きく起因する理由としては、特定の理論に拘束されるわけではないが、曲面画像表示パネルにおける各部材の膨張や収縮等の変形により、特に偏光板の中央部（凸面側の先端部分）において近接する部材（バックライトユニット等）との接触が生じ、この際、近接する部材と偏光板とが主に水平方向に変形や振動する結果、偏光板の水平方向への傷が生じやすくなるためであると考えている。曲面画像表示パネルにおける凸面側偏光板の後面側表面における垂直方向への傷つきを抑制することができる観点からは、前記保護層の垂直方向に対する表面硬度は、好ましくはＨ以上、より好ましくは２Ｈ以上、さらに好ましくは３Ｈ以上である。なお、前記保護層の垂直方向に対する表面硬度は、通常９Ｈ以下である。なお、水平方向とは、曲面画像表示パネルを含む曲面画像表示装置の水平方向と一致し、垂直方向とは、前記水平方向に対して垂直な方向である。保護層の水平方向および／または垂直方向に対する表面硬度は、保護層の構成材料および厚み、ならびにハードコート層の付与等によって調整することができる。

保護層を形成する材料としては、前記所定の硬度を有し、さらに透明性、熱安定性、水分遮蔽性、等方性等に優れるものが好ましい。例えば、前記所定の硬度、透明性、熱安定性、水分遮蔽性、等方性に優れる材料として、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、ジアセチルセルロースやトリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマー、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー、ポリスチレンやアクリロニトリル・スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）等のスチレン系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマーが挙げられる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロ系またはノルボルネン構造を有するポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体等のポリオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、ナイロンや芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー、イミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマー、または前記ポリマーのブレンド物などものポリマーも保護層を形成する材料の例として挙げられる。保護層は、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型または紫外線硬化型の樹脂による硬化層として形成することもできる。中でも、イソシアネート架橋剤との反応性を有する水酸基を有するポリマーが好ましく、セルロース系ポリマーがより好ましい。保護層の厚さは特に制限されるものではないが、一般には５００μｍ以下であり、１〜３００μｍであることが好ましく、５〜２００μｍであることがより好ましく、３０〜１００μｍであることがさらに好ましい。また、保護層は、光学補償機能を付加させた透明保護フィルム等から構成されていてもよい。

本発明における保護層は、偏光板の傷つきをさらに抑制することができる観点から、ハードコート層を有することが好ましい。ハードコート層は、例えばアクリル系樹脂、シリコーン系樹脂等の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保護層の表面に付加する方式などにて形成することができる。特に、ハードコート層は、硬度等の機械的物性および工業上な観点から、アクリル系樹脂からなることが好ましい。アクリル系樹脂としては、ウレタンアクリレート、ウレタンメタクリレート（以下、アクリレート及び／又はメタクリレートは（メタ）クリレートと記載する）、アルキル（メタ）クリレート、ポリエステル（メタ）クリレート、エポキシ（メタ）クリレート等が挙げられる。具体的には、メチル（メタ）クリレート、ブチル（メタ）クリレート、メトキシエチル（メタ）クリレート、ブトキシエチル（メタ）クリレート、フェニル（メタ）クリレート、エチレングリコールジ（メタ）クリレート、プロピレングリコールジ（メタ）クリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）クリレート、ジプロピレングリコールジ（メタ）クリレート、エチレングリコールジ（メタ）クリレート、プロピレングリコールジ（メタ）クリレートおよびペンタエリスリトールトリ（メタ）クリレート等が挙げられる。

本発明において、保護層は、後面側表面および前面側表面のいずれにおいてもハードコート層を有してもいてもよいが、偏光板の傷つき防止の観点から、少なくとも後面側表面にハードコート層を有することが好ましい。

本発明における保護層は、偏光フィルムに接着されない保護層の面において、表面処理層を有していてもよく、例えば反射防止層、スティッキング防止層、アンチグレア層または拡散層等の光学層を有していてもよい。反射防止層は偏光板表面での外光の反射防止を目的とするものであり、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層は隣接層との密着防止を目的とするものである。

アンチグレア層は、偏光板の表面で外光が反射して、偏光板透過光の視認が阻害されることの防止等を目的とするものであり、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方式により、保護層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のために含有される微粒子としては、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、酸化錫、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を有し得る無機系微粒子、架橋または未架橋のポリマー等からなる有機系微粒子などの透明微粒子が挙げられる。表面微細凹凸構造を形成する場合、微粒子の含有量は、表面微細凹凸構造を形成する樹脂１００質量部に対して、一般的に２〜５０質量部であり、５〜２５質量部が好ましい。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よい。

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の光学層は、保護層またはハードコート層そのものに設けて一体化させることができるほか、別途光学層として保護層とは別体のものとして設けることもできる。例えば、アンチグレア層の機能を果たす微粒子をハードコート層に含有させて、ハードコート層とアンチグレア層とを一体化させてもよい。

本発明の凸面側偏光板の構成は、後面側表面に保護層を備える構成である限り、制限されるものではなく、例えば、好適な一態様において、偏光フィルム、偏光フィルムの片面または両面に接着剤層を介して積層される保護層、および画像表示素子に貼合するための粘着層を含む。

本発明の一実施態様においては、本発明の凸面側偏光板は、保護層、偏光フィルム、保護層、粘着層、および必要に応じてハードコート層から構成される。本発明の凸面側偏光板は、粘着層を介して画像表示素子の一方の表面に貼合され、さらに凸面側偏光板を画像表示素子の他方の表面に貼合され、画像表示パネルを構成する。

本発明の凸面側偏光板および曲面画像表示パネルの一実施態様における構成を図２に基づいて説明すると、本発明の凸面側偏光板（１）は、画像表示素子（３）に隣接する層から順に、粘着層（１０）、保護層（１１）、偏光フィルム（１２）、保護層（１１）および必要に応じてハードコート層（１４）を積層してなる。なお、通常、偏光フィルム（１２）と保護層（１１）とは接着剤を介して積層される。また、本発明の曲面画像表示パネルは、本発明の一実施態様において、画像表示素子（３）と、粘着層（１０）を介して画像表示素子（３）にそれぞれ貼合された凸面側偏光板（１）と凹面側偏光板（２）とから構成される。本発明の一実施態様において、凹面側偏光板（２）は、画像表示素子（３）に隣接する層から順に、粘着層（１０）、保護層（１１）、偏光フィルム（１２）、保護層（１１）および必要に応じて表面処理層（１３）および／または光学層（図示せず）から構成される。

偏光フィルムと保護層とは、通常、接着剤層を介して接着される。接着剤層を構成する接着剤としては、特に限定されるものではないが、接着剤層を薄くする観点から、水系のもの、すなわち、接着剤成分を水に溶解したもの、または接着剤成分を水に分散させたものが挙げられる。例えば、接着剤成分としてポリビニルアルコール系樹脂またはウレタン樹脂を含む接着剤を用いることができる。偏光フィルムの両面に保護層を有する場合、その接着に用いられる接着剤は同じであっても、異なっていてもよい。

接着剤成分としてポリビニルアルコール系樹脂を含む場合、ポリビニルアルコール系樹脂は、部分ケン化ポリビニルアルコール、完全ケン化ポリビニルアルコールの他、カルボキシル基変性ポリビニルアルコール、アセトアセチル基変性ポリビニルアルコール、メチロール基変性ポリビニルアルコール、アミノ基変性ポリビニルアルコールなどの変性されたポリビニルアルコール系樹脂であってもよい。通常、ポリビニルアルコール系樹脂を接着剤成分とする接着剤は、ポリビニルアルコール系樹脂の水溶液として調製される。接着剤中のポリビニルアルコール系樹脂の濃度は、水１００質量部に対して、通常１〜１０質量部、好ましくは１〜５質量部である。

ポリビニルアルコール系樹脂を接着剤成分とする接着剤には、接着性を向上させる観点から、グリオキザール、水溶性エポキシ樹脂などの硬化性成分および／または架橋剤を添加することが好ましい。水溶性エポキシ樹脂としては、例えばジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどのポリアルキレンポリアミンと、アジピン酸などのジカルボン酸との反応で得られるポリアミドアミンに、エピクロロヒドリンを反応させて得られるポリアミドポリアミンエポキシ樹脂を好適に用いることができる。かかるポリアミドポリアミンエポキシ樹脂の市販品としては、「スミレーズレジン６５０」（住化ケムテックス（株）製）、「スミレーズレジン６７５」（住化ケムテックス（株）製）、「ＷＳ−５２５」（日本ＰＭＣ（株）製）などが挙げられる。これら硬化性成分および／または架橋剤の添加量（共に添加する場合にはその合計量）は、ポリビニルアルコール系樹脂１００質量部に対して、通常１〜１００質量部、好ましくは１〜５０質量部である。前記硬化性成分および／または架橋剤の添加量が前記範囲内であると、接着性が向上し、良好な接着性を示す接着剤層を形成することができる。

また、接着剤成分としてウレタン樹脂を含む場合、ポリエステル系アイオノマー型ウレタン樹脂とグリシジルオキシ基を有する化合物との混合物を用いることが好ましい。ここで、ポリエステル系アイオノマー型ウレタン樹脂とは、ポリエステル骨格を有するウレタン樹脂であって、その骨格内に少量のイオン性成分（親水成分）が導入されたものである。かかるアイオノマー型ウレタン樹脂は、乳化剤を使用せずに直接、水中で乳化してエマルジョンとなるため、水系の接着剤として好適である。ポリエステル系アイオノマー型ウレタン樹脂それ自体は公知であり、例えば特開平７−９７５０４号公報には、フェノール系樹脂を水性媒体中に分散させるための高分子分散剤の例として記載されており、また特開２００５−７０１４０号公報および特開２００５−２０８４５６号公報には、ポリエステル系アイオノマー型ウレタン樹脂とグリシジルオキシ基を有する化合物との混合物を接着剤として、ポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光フィルムにシクロオレフィン系樹脂フィルムを貼合する形態が示されている。

偏光フィルムおよび／またはこれに貼合される保護層への接着剤の塗布は、公知の方法で行うことができ、例えば、流延法、マイヤーバーコート法、グラビアコート法、カンマコーター法、ドクターブレード法、ダイコート法、ディップコート法、噴霧法等を用いることができる。流延法とは、被塗布物であるフィルムを、概ね垂直方向、概ね水平方向、または両者の間の斜め方向に移動させながら、その表面に接着剤を流下して拡布させる方法である。接着剤を塗布した後、偏光フィルムおよびこれに貼合される保護層を重ね合わせ、ニップロールなどにより挟んでフィルムの貼合を行なう。ニップロールを用いたフィルムの貼合は、例えば、接着剤を塗布した後、ロールなどで加圧して均一に押し広げる方法、接着剤を塗布した後、ロールとロールとの間に通し、加圧して押し広げる方法などを採用することができる。この場合、使用するロールの材質は金属やゴムなどであってよい。また、複数のロール間にフィルムを通し、押し広げる場合、複数のロールは同じ材質であっても、異なる材質であってもよい。

なお、偏光フィルムと保護層の接着面には、接着性向上のため、プラズマ処理、コロナ処理、紫外線照射処理、フレーム（火炎）処理、ケン化処理などの表面処理を適宜施してもよい。ケン化処理としては、水酸化ナトリウムや水酸化カリウム等のアルカリの水溶液に浸漬する方法が挙げられる。

前記貼合後、乾燥して接着剤を硬化させることにより偏光板を得ることができる。この乾燥処理は、例えば熱風を吹き付けることにより行なわれ、その温度は、通常４０〜１００℃の範囲内であり、好ましくは６０〜１００℃の範囲内である。また、乾燥時間は、通常２０〜１２００秒である。この範囲での乾燥処理は、保護層上のハードコート層の硬度をさらに高め得るため有用である。

乾燥後の接着剤により形成される接着剤層の厚みは、通常０．００１〜５μｍであり、好ましくは０．０１〜２μｍ、より好ましくは０．０１〜１μｍである。接着剤層の厚みが前記範囲内にあると、十分な接着性を確保でき、また外観的にも好ましい。

前記乾燥後、室温以上の温度で少なくとも半日、好ましくは数日間以上の養生を施すことによって十分な接着強度を得ることができる。養生温度は、好ましくは３０〜５０℃の範囲であり、より好ましくは３５〜４５℃の範囲である。養生温度が前記範囲内であると、ロール巻き状態における、いわゆる「巻き締まり」が生じ難くなる。なお、養生時の湿度は特に制限されず、相対湿度は０〜７０％ＲＨの範囲にあればよい。養生時間は、通常１〜１０日、好ましくは２〜７日である。

また、前記接着剤として、光硬化性接着剤を用いることもできる。光硬化性接着剤としては、例えば光硬化性エポキシ樹脂と光カチオン重合開始剤や光硬化性アクリル樹脂と光ラジカル重合開始剤などの混合物などの混合物が挙げられる。光硬化性接着剤を用いる場合には、活性エネルギー線を照射することによって光硬化性接着剤を硬化させる。活性エネルギー線の光源は特に限定されないが、波長４００ｎｍ以下に発光分布を有する活性エネルギー線が好ましく、具体的には、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ケミカルランプ、ブラックライトランプ、マイクロウェーブ励起水銀灯、メタルハライドランプなどが好ましい。

光硬化性接着剤への光照射強度は、光硬化性接着剤の組成によって適宜決定され、特に限定されないが、重合開始剤の活性化に有効な波長領域の照射強度は好ましくは０．１〜６０００ｍＷ／ｃｍ^２、より好ましくは１０〜１０００ｍＷ／ｃｍ^２、さらに好ましくは２０〜５００ｍＷ／ｃｍ^２である。照射強度が前記範囲内であると、適当な反応時間を確保でき、光源から輻射される熱および光硬化性接着剤の硬化時の発熱による樹脂の黄変や偏光フィルムの劣化を抑えることができる。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によって適宜選択すればよく、特に制限されるものではないが、前記照射強度と照射時間との積として表される積算光量が好ましくは１０〜１００００ｍＪ／ｍ^２、より好ましくは５０〜１０００ｍＪ／ｍ^２、さらに好ましくは８０〜５００ｍＪ／ｍ^２となるように設定される。光硬化性接着剤への積算光量が前記範囲内であると、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、また、照射時間が長くなりすぎず、良好な生産性を維持できる。また、この範囲での照射工程を経ることで、保護層上のハードコート層の硬度をさらに高める場合もあるため有用である。

なお、活性エネルギー線の照射によって光硬化性接着剤を硬化させる場合、例えば、偏光フィルムの偏光度、透過率および色相、ならびに保護層および光学層を構成する各種フィルムの透明性といった、偏光板の諸機能が低下しない条件で硬化を行なうことが好ましい。

照射後の接着剤により形成される接着剤層の厚みは、通常０．１〜１０μｍであり、好ましくは０．３〜５μｍ、より好ましくは１〜４μｍである。接着剤層の厚みが前記範囲内にあると、十分な接着性を確保でき、また外観的にも好ましい。さらに、光硬化性接着剤を用いる場合には、ポリビニルアルコール系樹脂からなる接着剤の場合と比較して、より厚膜化および高剛性化することが可能となるため、本発明の効果を高める上で好適である。

本発明の凸面側偏光板を構成し得る偏光フィルムは、入射する自然光から直線偏光を取り出す機能を有するフィルムであり、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに二色性色素を吸着配向させたものを偏光フィルムとして用いることができる。ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを構成するポリビニルアルコール系樹脂としては、ポリ酢酸ビニル系樹脂をケン化したものを用いることができる。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、酢酸ビニルとこれに共重合可能な他の単量体との共重合体（例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体等）が挙げられる。酢酸ビニルと共重合可能な他の単量体としては、例えば、不飽和カルボン酸類、オレフィン類、ビニルエーテル類、不飽和スルホン酸類、アンモニウム基を有するアクリルアミド類等が挙げられる。

ポリビニルアルコール系樹脂のケン化度は、通常、８５〜１００モル％であり、９８モル％以上が好ましい。ポリビニルアルコール系樹脂は変性されていてもよく、例えば、アルデヒド類で変性されたポリビニルホルマール、ポリビニルアセタール、およびポリビニルブチラール等を用いることができる。ポリビニルアルコール系樹脂の重合度は、通常、１０００〜１００００であり、１５００〜５０００が好ましい。

このようなポリビニルアルコール系樹脂を製膜したものを、偏光フィルムの原反フィルムとして用いることができる。ポリビニルアルコール系樹脂を製膜する方法は、特に限定されるものではなく、従来公知の方法で製膜することができる。ポリビニルアルコール系樹脂から構成される原反フィルムの膜厚は、特に限定されるものではないが、延伸のしやすさを考慮すれば、例えば１０〜１５０μｍであり、好ましくは１５〜１００μｍであり、より好ましくは２０〜８０μｍである。

偏光フィルムは、通常、このようなポリビニルアルコール系樹脂フィルムを一軸延伸する工程、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを二色性色素で染色することにより、二色性色素を吸着させる工程、二色性色素が吸着されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムをホウ酸水溶液で処理する工程、およびホウ酸水溶液による処理後に水洗処理を行う工程を経て製造される。

ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの一軸延伸は、二色性色素の染色前に行なってもよく、染色と同時に行なってもよく、または染色の後に行なってもよい。一軸延伸を染色の後で行なう場合には、この一軸延伸は、ホウ酸処理の前に行なってもよく、ホウ酸処理中に行なってもよい。これらの複数の段階で一軸延伸を行なうことも可能である。一軸延伸にあたっては、周速の異なるロール間で一軸に延伸してもよく、熱ロールを用いて一軸に延伸してもよい。また、一軸延伸は、大気中で延伸を行なう乾式延伸であってもよく、溶剤を用い、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを膨潤させた状態で延伸を行なう湿式延伸であってもよい。延伸倍率は、偏光フィルムの変形を抑制する観点から、好ましくは８倍、より好ましくは７．５倍、さらに好ましくは７倍以下である。また、延伸倍率は、偏光フィルムとしての機能を発現させる観点からは、通常４．５倍以上である。延伸倍率を前記範囲とすることにより、偏光フィルムの経時的な変形が抑制され、凸面側偏光板と近接する部材との接触による傷つきが押さえられることができる。

ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを二色性色素で染色する方法としては、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを、二色性色素を含有する水溶液に浸漬する方法を挙げることができる。二色性色素としては、例えば、ヨウ素または二色性染料が用いられる。二色性染料には、例えば、Ｃ．Ｉ．ＤＩＲＥＣＴ ＲＥＤ ３９などのジスアゾ化合物からなる二色性直接染料、トリスアゾ、テトラキスアゾ化合物などからなる二色性直接染料が包含される。なお、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、染色処理の前に、水への浸漬処理を施しておくことが好ましい。

二色性色素としてヨウ素を用いる場合は、通常、ヨウ素およびヨウ化カリウムを含有する水溶液に、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを浸漬して染色する方法が採用される。この水溶液におけるヨウ素の含有量は、通常、水１００質量部あたり０．０１〜１質量部であり、ヨウ化カリウムの含有量は、通常、水１００質量部あたり０．５〜２０質量部である。二色性色素としてヨウ素を用いる場合、染色に用いる水溶液の温度は、通常２０〜４０℃であり、また、この水溶液への浸漬時間（染色時間）は、通常２０〜１８００秒である。

二色性色素として二色性染料を用いる場合は、通常、水溶性二色性染料を含む水溶液に、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを浸漬して染色する方法が採用される。この水溶液における二色性染料の含有量は、通常、水１００質量部あたり１×１０^-4〜１０質量部、好ましくは１×１０^-3〜１質量部であり、より好ましくは１×１０^-3〜１×１０^-2質量部である。この水溶液は、硫酸ナトリウムなどの無機塩を染色助剤として含有していてもよい。二色性色素として二色性染料を用いる場合、染色に用いる染料水溶液の温度は、通常２０〜８０℃であり、また、この水溶液への浸漬時間（染色時間）は、通常１０〜１８００秒である。

二色性色素による染色後のホウ酸処理は、染色されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムをホウ酸水溶液に浸漬することにより行なうことができる。ホウ酸水溶液におけるホウ酸の量は、水１００質量部あたり、通常２〜１５質量部、好ましくは５〜１２質量部である。二色性色素としてヨウ素を用いる場合には、このホウ酸水溶液はヨウ化カリウムを含有することが好ましい。ホウ酸水溶液におけるヨウ化カリウムの量は、水１００質量部あたり、通常０．１〜１５質量部、好ましくは５〜１２質量部である。ホウ酸水溶液への浸漬時間は、通常６０〜１２００秒、好ましくは１５０〜６００秒、より好ましくは２００〜４００秒である。ホウ酸水溶液の温度は、通常５０℃以上であり、好ましくは５０〜８５℃、より好ましくは６０〜８０℃である。

ホウ酸処理後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、通常、水洗処理される。水洗処理は、例えば、ホウ酸処理されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムを水に浸漬することにより行なうことができる。水洗処理における水の温度は、通常５〜４０℃であり、浸漬時間は、通常１〜１２０秒である。水洗後は乾燥処理が施されて、偏光フィルムが得られる。乾燥処理は、熱風乾燥機や遠赤外線ヒーターを用いて行なうことができる。乾燥処理の温度は、通常３０〜１００℃、好ましくは４０〜９５℃、より好ましくは５０〜９０℃である。乾燥処理の時間は、通常６０〜６００秒、好ましくは１２０〜６００秒である。

このようにポリビニルアルコール系樹脂フィルムに、一軸延伸、二色性色素による染色、およびホウ酸処理が施され、偏光フィルムが得られる。偏光フィルムの厚さは、例えば５〜４０μｍとすることができる。

塗布型の薄膜偏光フィルムは、従来公知のポリビニルアルコール系樹脂フィルムを延伸してなる偏光フィルムと比較して寸法変化率が小さいため、塗布型の薄膜偏光フィルムを用いることにより、長期間の使用および／または高温環境下での使用における偏光板の寸法変化を抑制し得る。塗布型の薄膜偏光フィルムとしては、例えば、特開２０１２−５８３８１、特開２０１３−３７１１５、国際公開第２０１２／１４７６３３、国際公開第２０１４／０９１９２１に例示されるようなものを用いることができる。

本発明の凸面側偏光板に含まれる粘着層は、偏光フィルムもしくは保護層、または、場合により偏光フィルムもしくは保護層上の位相差フィルムや光学補償フィルム等の種々の光学層に積層される。

粘着層を構成する粘着剤としては、従来公知の粘着剤を特に制限なく用いることができ、例えば、アクリル系、ゴム系、ウレタン系、シリコーン系、ポリビニルエーテル系などのベースポリマーを有する粘着剤を用いることができる。また、エネルギー線硬化型粘着剤、熱硬化型粘着剤などであってもよい。これらの中でも、透明性、粘着力、リワーク性、耐候性、耐熱性などに優れるアクリル樹脂をベースポリマーとした粘着剤が好適である。

アクリル系粘着剤としては、特に限定されるものではないが、ブチル（メタ）クリレート、エチル（メタ）クリレート、イソオクチル（メタ）クリレート、２−エチルヘキシル（メタ）クリレート等の（メタ）クリレートエステル系ベースポリマーや、これらの（メタ）クリレートエステルなどを２種類以上含む共重合系ベースポリマーが好適に用いられる。さらに、これらのベースポリマー中に極性モノマーが共重合されている。極性モノマーとしては、例えば、（メタ）クリル酸、２−ヒドロキシプロピル（メタ）クリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）クリレート、（メタ）クリルアミド、２−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）クリレート、グリシジル（メタ）クリレート等の、カルボキシル基、水酸基、アミド基、アミノ基、エポキシ基などを有するモノマーを挙げることができる。

これらのアクリル系粘着剤は、単独で使用することもできるが、通常、架橋剤と併用される。架橋剤としては、２価または多価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化合物であって、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などが例示される。中でも、ポリイソシアネート化合物が広く使用されている。

エネルギー線硬化型粘着剤とは、紫外線や電子線などのエネルギー線の照射を受けて硬化する性質を有しており、エネルギー線照射前においても粘着性を有してフィルムなどの被着体に密着し、エネルギー線の照射により硬化して密着力を調整することができる性質を有する粘着剤である。エネルギー線硬化型粘着剤としては、特に紫外線硬化型粘着剤を用いることが好ましい。エネルギー線硬化型粘着剤は、一般にはアクリル系粘着剤と、エネルギー線重合性化合物とを主成分としてなる。通常はさらに架橋剤が配合されており、また必要に応じて、光重合開始剤や光増感剤などを配合することもできる。

粘着層は、前記のベースポリマーおよび架橋剤のほか、必要に応じて、粘着剤の粘着力、凝集力、粘性、弾性率、ガラス転移温度などを調整するために、例えば天然物や合成物である樹脂類、粘着性付与樹脂、酸化防止剤、耐電防止剤、紫外線吸収剤、染料、顔料、消泡剤、腐食剤、光重合開始剤、熱重合開始剤などの添加剤を含んでいてよい。さらに、微粒子を含有させて光散乱性を示す粘着層とすることもできる。紫外線吸収剤には、サリチル酸エステル系化合物やベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、シアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物などがある。

本発明において粘着層を構成する粘着剤には、シラン系化合物を含有させることが好ましく、とりわけ、架橋剤を配合する前のアクリル樹脂にシラン系化合物を含有させておくことが好ましい。シラン系化合物はガラスに対する粘着力を向上させるため、シラン系化合物を含むことにより、ガラス基板に挟まれた画像表示素子と粘着層との密着性が向上し、表示パネルに対する高い接着力を確保することができるため、長期間および／または高温環境下での使用においても、曲面状態の表示パネルからの剥がれや浮きが発生し難くなり、バックライトユニット等の近接する部材と偏光板との接触をさらに抑制することができる。

粘着層は、例えば上述したような粘着剤を有機溶剤溶液とし、それを積層しようとするフィルムまたは層（例えば偏光フィルム等）上にダイコータやグラビアコータなどによって塗布され、乾燥させる方法によって設けることができる。また、離型処理が施されたプラスチックフィルム（セパレートフィルムと呼ばれる）上に形成されたシート状粘着剤を、積層しようとするフィルムまたは層に転写する方法によっても設けることができる。粘着層の厚みについては、特に制限はないが、一般に２〜４０μｍの範囲内であることが好ましく、５〜３５μｍの範囲内であることがより好ましく、１０〜３０μｍの範囲内であることがさらに好ましい。

好適な一態様において、本発明の偏光板の粘着層は、アクリル酸ブチル、アクリル酸メチル、アクリル酸２−フェノキシエチル、アクリル酸２−ヒドロキシエチルおよびアクリル酸の共重合体であるアクリル樹脂、シラン系化合物、および架橋剤としてイソシアネート化合物から構成される。

本発明の凸面側偏光板は、必要に応じて、さらに、位相差フィルム、視角補償フィルム、拡散板および輝度向上フィルム等の光学層を積層していてもよい。

位相差フィルムとしては、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挙げられる。延伸処理は、例えばロール延伸法、長間隙沿延伸法、テンター延伸法、チューブラー延伸法などにより行うことができる。延伸倍率は、一軸延伸の場合には１．１〜３倍が一般的である。位相差フィルムの厚さは特に制限されるものではないが、一般的には１０〜２００μm、好ましくは２０〜１００μm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ィド、ポリフェニレンオキサイド、ポリアリルスルホン、ポリビニルアルコール、ポリアミド、ポリイミド、ポリオレフィン、ノルボルネン構造を有するポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、セルロース系重合体、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、ブレンド物などが挙げられる。これら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種々のポリマーが挙げられる。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挙げられる。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また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挙げられる。これら液晶ポリマーは、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。

位相差フィルムは、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位相差を有するものであってよく、２種以上の位相差フィルム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よい。

拡散板は、バックライト等の光源からの光を拡散させる機能を有する光学部材であり、例えば、熱可塑性樹脂に光拡散剤である粒子を分散させて光拡散性を付与したもの、熱可塑性樹脂フィルムの表面に凹凸を形成して光拡散性を付与したもの、熱可塑性樹脂フィルムの表面に粒子が分散された樹脂組成物の塗布層を設け、光拡散性を付与したものなどであってよい。

視角補償フィルムは、液晶表示装置等の画像表示装置の画面を、画面に対してやや斜めの方向から見た場合であっても、画像が比較的鮮明に見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フィルムとしては、例えば位相差フィルム、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がある。通常の位相差フィルムは、その面方向に一軸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フィルムには、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、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等の二方向延伸フィルム等が用いられる。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または／およ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挙げられる。位相差フィルムの素材原料ポリマーとしては、先の位相差フィルム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野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ものを適宜選択して用いることができる。

また、良視認の広い視野角を達成する観点から、液晶ポリマーの配向層、特にディスコティ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視角補償フィルムが好適に用いられる。

本発明の凸面側偏光板は、８０℃ドライ下で２５０時間後の寸法変化率が３．０％以下であることが好ましい。寸法変化率が３．０％以下である場合、偏光板の膨張や収縮等の変形を抑制することができるため、近接する部材との接触が抑えられ、凸面側偏光板の傷つきが生じ難くなる。本発明の偏光板において、８０℃ドライ下で２５０時間後の寸法変化率は２．０％以下であることがより好ましく、１．５％以下であることがさらに好ましく、寸法変化しないことが特に好ましい（すなわち、寸法変化率の下限値は０％である）。

寸法変化率は、偏光板の収縮および膨張に寄与する偏光フィルムの寸法変化を抑制することによって制御可能である。偏光フィルムの寸法変化は、例えば、偏光フィルムの延伸倍率等の製造条件や種類を変えることにより、または偏光フィルムに隣接する保護層の剛性を高くすること等により制御することができる。具体的には、延伸倍率を、好ましくは８倍以下、より好ましくは７．５倍以下、さらに好ましくは７倍以下にすることにより寸法変化を制御することができる。また、偏光フィルムに隣接する保護層の剛性を高めることによって、偏光フィルムの収縮を抑えることができため、保護層の剛性を制御することにより、偏光板の寸法変化を抑制することもできる。ここで剛性とは、保護層に用いるフィルムの室温（２３℃）下での引張弾性率（以下２３℃弾性率）に膜厚を掛け合わせたもの、および８０℃条件下の引っ張り弾性率（以下８０℃弾性率）に膜厚を掛け合わせたものとして定義される。特に、８０℃弾性率に膜厚を掛け合わせた剛性を高めることで、偏光板の高温環境や長期間の使用下での寸法変化を抑制することができる。例えば、トリアセチルセルロースに代表されるセルロース系ポリマーは、２３℃弾性率が３０００〜５０００ＭＰａ、８０℃弾性率が２０００〜４０００ＭＰａの範囲であることが好ましく、ポリメチルメタクリレートに代表されるアクリル系ポリマーは、２３℃弾性率が２０００〜４０００ＭＰａ、８０℃弾性率が８００〜２５００ＭＰａの範囲であることが好ましく、ノルボルネン構造を有するようなポリオレフィン系ポリマーは、２３℃弾性率が２０００〜４０００ＭＰａ、８０℃弾性率が１５００〜３０００ＭＰａの範囲であることが好ましい。

なお、寸法変化率は、偏光板を１００ｍｍ×１００ｍｍサイズにカットし、初期の寸法と８０℃ドライ下２５０時間後の寸法とを測定し、比較することで算出することができる。

液晶表示パネルを製造する場合、偏光板と輝度向上フィルムを貼合した偏光板は、通常、液晶セルの後面側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後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ともに、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さら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、その一部また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ともに、偏光フィルムに吸収させにくい偏光を供給して、液晶画像表示等に利用し得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後側から偏光フィルムを通して光を入射した場合には、偏光フィルムの偏光軸に一致していない偏光方向を有する光は、ほとんど偏光フィルムに吸収されてしまい、偏光フィルムを透過してこない。すなわち、用いた偏光フィルムの特性によっても異なるが、およそ５０％の光が偏光フィルム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、偏光フィルムに吸収されるような偏光方向を有する光を偏光フィルムに入射させずに、輝度向上フィルムでいったん反射させ、さら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フィルムを通過しうるような偏光方向になった偏光のみを透過させて偏光フィルムに供給するので、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。

本発明の凸面側偏光板は、例えば、偏光フィルムに保護層を接着剤により貼合し、画像表示素子と貼合される側の保護層の表面に粘着層を形成することにより製造することができる。本発明の凸面側偏光板が光学層をさらに含む場合、例えば、保護層に光学層を構成する各種フィルムを接着剤または粘着剤により貼合し、保護層と接着した面と反対側の面に粘着層を形成すればよい。ここで、保護層の後面側にハードコート層を付与する処理を行ってもよい。偏光板を構成する各フィルムおよび層を積層して得られる偏光板を、画像表示素子と貼合する前に所望の曲率半径となるように曲面化することにより本発明の凸面側偏光板を得ることができる。また、画像表示素子と貼合した後に曲面化を行うこともできる。これにより、画像表示素子および本発明の凸面側偏光板を含む曲面画像表示パネルを得ることができる。

本発明の凸面側偏光板と画像表示素子との貼合は、例えば曲面液晶表示パネルに用いる場合には、本発明の凸面側偏光板を、粘着層を介して画像表示素子である液晶セルに貼合すればよい。また、曲面有機ＥＬパネルに用いる場合には、本発明の凸面側偏光板を、画像表示素子である有機ＥＬ表示素子に粘着層を介して貼合すればよい。

偏光板の曲面化は、例えば、液晶表示パネルの場合においては、前記のように作製した画像表示素子と凸面側偏光板の積層体を所定の曲率半径で曲げた状態でフレームに固定し、バックライトユニット上に載せる方法、または所定の曲率半径で曲面化されたバックライトユニット上に前記積層体を載せ、その上からフレームで押さえる方法により行うことができる。

本発明の凸面側偏光板は、７０００ｍｍ以下の平均曲率半径を有する曲面画像表示パネルに好適に用いることができ、例えば、曲面テレビ等に代表される３００〜７０００ｍｍ、好ましくは１０００〜７０００ｍｍ、さらには２０００〜６０００ｍｍの平均曲率半径を有する曲面画像表示パネルに用いることができる。平均曲率半径が小さい程、偏光板の中央部における近接部材との接触が生じ易くなると考えられるが、本発明の凸面側偏光板は、曲面状態における凸面側偏光板の傷つき抑制に優れているため、平均曲率半径がより小さい（湾曲率がより大きい）曲面画像表示パネルにおいても好適に用いることができる。そのため、パーソナルコンピューターやモバイル機器等を構成する曲面画像表示パネルにおける使用にも好適である。

また、本発明の凸面側偏光板は、種々の画面サイズを有する曲面画像表示パネルに好適に用いることができる。例えば、５インチ（水平方向長さ：１００〜１５０ｍｍ）、１０インチ（水平方向長さ：２００〜２５０ｍｍ）、１７インチ（水平方向長さ：３２０〜４００ｍｍ）、３２インチ（水平方向長さ：６８０〜７２０ｍｍ）、４０インチ（水平方向長さ：８６０〜９１０ｍｍ）、４６インチ（水平方向長さ：９８０〜１０３０ｍｍ）、５５インチ（水平方向長さ：１１８０〜１２３０ｍｍ）、６５インチ（水平方向長さ：１４００〜１４５０ｍｍ）、７５インチ（水平方向長さ：１６００〜１７００ｍｍ）、８５インチ（水平方向長さ：１８００〜１９００ｍｍ）の画面サイズを有する曲面画像表示パネルに用いることができる。画面サイズが大きい程、各構成部材のサイズも大きくなるため、膨張や収縮等の変形量が大きくなり、その結果、凸面側偏光板への接触の可能性が高くなり、傷つきも生じ易くなると考えられる。さらに、画面の縦横比が９：１３〜９：２３、好ましくは９：１５以上、より好ましくは９：１９以下であり、例えば９：１６または９：２１である横長の画像表示パネルにおいては、表示パネルが撓みやすくなり、凸面側偏光板の後面側表面の傷つきが特に生じやすいことも見出されている。本発明の凸面側偏光板によれば、画面サイズが大きくても、偏光板の傷つきを抑制することができる。

本発明の凸面側偏光板は、曲面液晶表示パネルや曲面有機ＥＬパネル等の曲面画像表示パネルの偏光板、特に曲面液晶表示パネルの偏光板として用いることができる。本発明の凸面側偏光板は、曲面画像表示パネルを構成する凹面側偏光板および凸面側偏光板のいずれとしても使用することができるが、近接する部材（バックライトユニット等）と接触することによる偏光板の傷つきを抑制するためには、凸面側偏光板として含まれることが好適である。

本発明の凸面側偏光板を含む曲面画像表示パネルは、好ましくは５ｍｍ以下、より好ましくは３ｍｍ以下、さらに好ましくは２ｍｍ以下、好ましくは０．１ｍｍ以上、より好ましくは０．２ｍｍ以上、さらに好ましくは０．３ｍｍ以上の厚みを有する。曲面画像表示パネルの厚みが前記上限値以下であると、曲面画像表示パネルを含む曲面画像表示装置の薄型化が容易となり、曲面画像表示パネルの厚みが前記下限値以上であると、熱によって曲面画像表示パネルが変形し難く、当該曲面画像表示パネルを構成する画像表示素子と偏光板との接触が抑制されるため、偏光板の傷つきを抑制することができる。なお、曲面画像表示パネルの厚みは、通常０．０１ｍｍ以上である。

本発明の曲面画像表示装置は、凸面側偏光板の後面側に光学層を含んでもよく、例えば前記輝度向上フィルムおよび／または拡散板を含んでいてもよい。例えば、曲面画像表示装置が曲面液晶表示装置である場合には、バックライトユニットと凸面側偏光板との間に前記輝度向上フィルムおよび／または拡散板が含まれ得る。輝度向上フィルムおよび／または拡散板は、バックライトユニットに接着されていてもよく、その場合には前記輝度向上フィルムおよび／または拡散板は偏光板に接着されていない。前記輝度向上フィルムおよび／または拡散板は、好ましくは２０×１０^−５／Ｋ以下、より好ましくは１５×１０^−５／Ｋ以下の熱膨張係数を有する。輝度向上フィルムおよび／または拡散板の熱膨張係数が前記上限値以下であると、偏光板に近接する部材である輝度向上フィルムおよび／または拡散板の熱による膨張や収縮等の変形が抑制されるため、偏光板の傷つきをさらに抑えることができる。なお、前記輝度向上フィルムおよび／または拡散板の熱膨張係数は、通常０．１×１０^−５／Ｋ以上である。

なお、曲面液晶表示パネルにおいて、凸面側偏光板と凹面側偏光板とは、これら偏光板に含まれる各偏光フィルムの吸収軸方向（延伸方向）が互いに直交するように配置される。例えば、図３に示されるように、凸面側偏光板に含まれる偏光フィルムの吸収軸方向が垂直方向であると、凹面側偏光板に含まれる偏光フィルムの吸収軸方向は水平方向である。また、図４に示されるように、凸面側偏光板に含まれる偏光フィルムの吸収軸方向が水平方向であると、凹面側偏光板に含まれる偏光フィルムの吸収軸方向は垂直方向である。凸面側偏光板に含まれる偏光フィルムの吸収軸方向は、垂直方向であっても、水平方向であっても、水平方向に対して４５°の角度方向であってもよい。画像表示パネルの製品の多くでは、凸面側偏光板に含まれる偏光フィルムの吸収軸方向は垂直方向であり、特にこの場合において、凸面側偏光板表面の傷つきによって画像表示機能に問題が生じやすいことが本発明において見出されている。本発明によれば、凸面側偏光板の偏光フィルムの吸収軸方向に関わらず、凸面側偏光板の傷つきを抑制することができ、上記課題を解決することが可能となる。

本発明の曲面画像表示装置は、凸面側偏光板の後面側表面が傷つき難いため、画像表示機能に問題が生じ難く、高温や多湿環境下であっても長期間に亘って良好に使用することが可能である。

以下に実施例および比較例を挙げ、本発明をさらに詳細に説明する。

１．偏光フィルムの作製
（１）偏光フィルム（１−Ａ）
平均重合度約２，４００、ケン化度９９．９モル％以上である厚さ６０μｍのポリビニルアルコールフィルム（（株）クラレ製の商品名「ＶＦ−ＰＥ＃６０００」）を、３０℃の純水に浸漬した後、ヨウ素／ヨウ化カリウム／水の質量比が０．０２／２／１００である水溶液に３０℃で浸漬した。その後、ヨウ化カリウム／ホウ酸／水の質量比が１２／５／１００である水溶液に５６．５℃で浸漬した。引き続き、８℃の純水を用いてフィルムを洗浄した後、８０℃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た偏光フィルムを得た。延伸は、主にヨウ素染色及びホウ酸処理中において行い、トータル延伸倍率は６．０倍であった。こうして、厚み２２μｍの偏光フィルム（１−Ａ）を得た。
（１−Ｂ）偏光フィルム
平均重合度約２，４００、ケン化度９９．９モル％以上である厚さ３０μｍのポリビニルアルコールフィルム（（株）クラレ製の商品名「ＶＦ−ＰＥ＃３０００」）を用いたこと、およびトータル延伸倍率を５．５倍としたこと以外は、偏光フィルム（１−Ａ）と同様にして、厚み１２μｍの偏光フィルム（１−Ｂ）を得た。

２．保護層（保護フィルム）の作製・準備
次のように、種々の保護層（保護フィルム）を作製または準備した。

（１）アクリル樹脂フィルム（２−Ａ）
メタクリル系樹脂７０質量％およびゴム粒子３０質量％をスーパーミキサーで混合しつつ、その１００質量％に対してベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤２質量％を加えて、二軸押出機で溶融混練してペレットとした。このペレットを、６５ｍｍφ一軸押出機に投入し、設定温度２７５℃のＴ型ダイを介して押し出し、鏡面を有する二本のポリシングロールでフィルムを挟むことにより冷却して、厚み８０μｍのアクリル樹脂フィルム（２−Ａ）を得た。

なお、上記メタクリル系樹脂として、メタクリル酸メチル／アクリル酸メチル＝９６％／４％（質量比）の共重合体を用いた。また、上記ゴム粒子として、最内層がメタクリル酸メチルに少量のメタクリル酸アリルを用いて重合された硬質の重合体からなり、中間層がアクリル酸ブチルを主成分とし、さらにスチレン及び少量のメタクリル酸アリルを用いて重合された軟質の弾性体からなり、最外層がメタクリル酸メチルに少量のアクリル酸エチルを用いて重合された硬質の重合体からなる三層構造の弾性体粒子であって、中間層である弾性体までの平均粒径が２４０ｎｍのものを用いた。なお、このゴム粒子において、最内層と中間層との合計質量は、粒子全体の７０％であった。

（２）アクリル樹脂フィルム（２−Ｂ）
フィルムの厚みを６０μｍとした以外は、アクリル樹脂フィルム（２−Ａ）と同様にして、アクリル樹脂フィルム（２−Ｂ）を得た。

（３）ハードコート層を有するアクリル樹脂フィルム（２−Ｃ）
上記のアクリル樹脂フィルム（２−Ａ）上において、ハードコート処理を行った。ハードコート処理は、処理溶液（ペンタエリスリトールトリアクリレート：４２．５質量部、イルガキュア１８４：０．２５質量部、シリコーン（レベリング剤）：０．１質量部、シリカ（平均粒径１μｍ）：１２質量部、表面メタクリロイル基修飾シリカ（表面有機成分：４．０５×１０^−３ｇ／ｍ^２）：７．５質量部、トルエン：３４質量部）を塗布し、乾燥した後、紫外線照射器を用いて紫外線を照射することによって行った。こうして、厚み５μｍのハードコート層を有するアクリル樹脂フィルム（２−Ｃ）（全体厚み：８５μｍ）を得た。

（４）ハードコート層を有するアクリル樹脂フィルム（２−Ｄ）
アクリル樹脂フィルム（２−Ａ）に代えてアクリル樹脂フィルム（２−Ｂ）を用いた以外は、アクリル樹脂フィルム（２−Ｃ）と同様にして、アクリル樹脂フィルム（２−Ｄ）（全体厚み：６５μｍ）を得た。

（５）ＴＡＣフィルム（２−Ｅ）
コニカミノルタオプト（株）製のトリアセチルセルロースフィルム「ＫＣ６ＵＡＷ」（厚み６０μｍ）をＴＡＣフィルム（２−Ｅ）とした。

（６）ＣＯＰフィルム（２−Ｆ）
日本ゼオン（株）の環状ポリオレフィン系２軸延伸樹脂フィルム「ゼオノアフィルム ＺＢ１２」（厚み５２μｍ）をＣＯＰフィルム（２−Ｆ）とした。

（７）ハードコート層を有するＣＯＰフィルム（２−Ｇ）
日本ゼオン（株）の環状ポリオレフィン系未延伸樹脂フィルム「ゼオノアフィルム ＺＦ１４」（厚み４０μｍ）にハードコート処理を行った。その手順は以下のとおりである。
先ず、ハードコート処理液として、以下の紫外線硬化性樹脂１、紫外線硬化性樹脂２、光重合開始剤および希釈溶剤を、以下の量で混合して紫外線硬化性の塗工液を調製した。
・紫外線硬化性樹脂１：ペンタエリスリトールトリアクリレート６０重量部
・紫外線硬化性樹脂２：多官能ウレタン化アクリレート（ヘキサメチレンジイソシアネートとペンタエリスリトールトリアクリレートとの反応生成物）４０重量部
・光重合開始剤：「ルシリン ＴＰＯ」（ＢＡＳＦ社製、化学名：２，４，６−トリメチ
ルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド）５重量部
・希釈溶剤：酢酸エチル１００重量部
次に、上記で調製した塗工液を上記環状ポリオレフィン系未延伸樹脂フィルム（ＺＦ１４）の片面に塗布し、乾燥した後、紫外線照射器を用いて紫外線を照射することによってハードコート層（厚み３μｍ）を形成した。こうして、厚み３μｍのハードコート層を有するハードコート層を有するＣＯＰフィルム（２−Ｇ）（全体厚み：４３μｍ）を得た。

３．接着剤の調製
次の配合成分を混合して得られた無溶剤型の紫外線硬化性接着剤を接着剤として用いた。なお％は、接着剤全体を１００質量％としたときの含有量（質量％）を示す。
・３，４−エポキシシクロヘキセニルメチル−３’，４’−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート（ダイセル化学工業（株）製の「セロキサイド２０２１Ｐ」）：８０％
・１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル：１９％
・トリアリールスルホニウムヘキサフルオロホスフェートを主成分とする光カチオン重合開始剤（ＣＰＩ−１００Ｐ：トリアリールスルホニウムヘキサフルオロホスフェートを主成分とする有効成分５０％のプロピレンカーボネート溶液、サンアプロ(株)製の「ＣＰＩ−１００Ｐ」）：１％

４．粘着剤の調製
冷却管、窒素導入管、温度計および攪拌機を備えた反応容器に、酢酸エチル８１.８質量部、アクリル酸ブチル７０．８質量部、アクリル酸メチル２０．０質量部、アクリル酸２−フェノキシエチル８.０質量部、アクリル酸２−ヒドロキシエチル１.０質量部およびアクリル酸０.６部を仕込み、窒素ガスで装置内の空気を置換して酸素不含としながら、内温を５５℃に上げた。その後、重合開始剤であるアゾビスイソブチロニトリル０.１４質量部を酢酸エチル１０質量部に溶かした溶液を全量添加した。重合開始剤の添加後１時間、この温度を保持し、次いで内温を５４〜５６℃に保ちながら、酢酸エチルを添加速度１７.３質量部／時間で反応容器内へ連続的に加え、アクリル樹脂の濃度が３５質量％となった時点で酢酸エチルの添加を止めた。さらに酢酸エチルの添加開始から１２時間が経過するまでこの温度で保温した。最後に酢酸エチルを加えて、アクリル樹脂の濃度が２０質量％となるように調節した。これをアクリル樹脂とした。

得られたアクリル樹脂の重量平均分子量および数平均分子量を以下の方法に従って測定した。ＧＰＣ装置に、カラムとして東ソー（株）製の「ＴＳＫｇｅｌ ＸＬ」を４本と昭和電工（株）製で昭光通商（株）から販売されている「Ｓｈｏｄｅｘ ＧＰＣ ＫＦ−８０２」を１本、計５本を直列につないで配置し、溶出液としてテトラヒドロフランを用いて、試料濃度５ｍｇ／ｍＬ、試料導入量１００μＬ、温度４０℃、流速１ｍＬ／分の条件で、標準ポリスチレン換算により測定した。得られたアクリル樹脂の重量平均分子量Ｍｗは１４２万、Ｍｗ／Ｍｎは４．１であった。

上記で調製したアクリル樹脂（２０質量％酢酸エチル溶液）の固形分１００質量部に対して、シラン系化合物として０．５質量部のグリシドキシプロピルトリメトキシシラン（液体）（信越化学工業（株）製ＫＢＭ−４０３）、架橋剤として０．６質量部のコロネートＨＸＲ（ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体、有効成分ほぼ１００％の液体、日本ポリウレタン（株）製）、および３．０質量部のＮ−オクチル−４−メチルピリジニウム ヘキサフルオロホスフェートを混合した。次いで、固形分濃度が１３質量％となるよう酢酸エチルを添加して粘着剤を得た。

実施例１
保護層であるフィルム（２−Ｃ）およびフィルム（２−Ｆ）は、コロナ処理機（春日電気株式会社製）を用いて予めコロナ処理を行い、その上に接着剤をその厚みがそれぞれ２．５μｍとなるように塗布し、偏光フィルム（１−Ａ）に貼合した。その後、メタルハライドランプを用いて、ＵＶＢ領域における照射強度２００ｍＷ／ｃｍ^２となるように紫外線を照射し、接着剤を硬化させた。フィルム（２−Ｆ）面上に厚み２０μｍの上記粘着剤の層を形成させ、凸面側偏光板Ａを得た。得られた凸面側偏光板Ａをガラス板上に貼合し、１０ｃｍ×１０ｃｍの平板状のサンプルを作製した。以下のように鉛筆硬度試験を実施した。その結果を表１に示す。

（硬度測定）
凸面側偏光板の表面硬度の測定は、ＪＩＳ Ｋ５６００に準拠して行った（ただし、５００ｇ荷重とした）。測定は、電動鉛筆引っかき硬度試験機（（株）安田精機製作所製、Ｎｏ．５５３−Ｍ）を用いて、凸面側偏光板の水平方向および垂直方向に対して行った。硬度を測定する方向に関して、偏光フィルムの延伸方向を凸面側偏光板の垂直方向とし、偏光フィルムの延伸方向と垂直な方向を凸面側偏光板の水平方向とした。なお、硬度試験においては、５回の硬度試験のうち、４回以上の傷等の外観異常が認められなかった場合に使用した鉛筆についての硬度を求めた。例えば、２Ｈの鉛筆を用いて、５回の試験を行い、４回または５回外観異常が生じなければ、その硬度は２Ｈである。

実施例２
フィルム（２−Ｃ）に代えてフィルム（２−Ｄ）を用いたこと、および偏光フィルム（１−Ａ）に代えて偏光フィルム（１−Ｂ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、凸面側偏光板Ｂを得た。得られた凸面側偏光板Ｂをガラス板上に貼合し、１０ｃｍ×１０ｃｍの平板状のサンプルを作製し、鉛筆硬度試験を実施した。その結果を表１に示す。

比較例１
フィルム（２−Ｃ）に代えてフィルム（２−Ａ）を用いた以外は、実施例１と同様にして、凸面側偏光板Ｃを得た。得られた凸面側偏光板Ｃをガラス板上に貼合し、１０ｃｍ×１０ｃｍの平板状のサンプルを作製し、鉛筆硬度試験を実施した。その結果を表１に示す。

比較例２
フィルム（２−Ｃ）に代えてフィルム（２−Ｅ）を用いた以外は、実施例１と同様にして、凸面側偏光板Ｄを得た。得られた凸面側偏光板Ｄをガラス板上に貼合し、１０ｃｍ×１０ｃｍの平板状のサンプルを作製し、鉛筆硬度試験を実施した。その結果を表１に示す。

比較例３
ハードコート層を有するアクリル樹脂フィルム（２−Ｃ）に代えてハードコート層を有するＣＯＰフィルム（２−Ｇ）を用いた以外は、実施例１と同様にして、凸面側偏光板Ｅを得た。得られた凸面側偏光板Ｅをガラス板上に貼合し、１０ｃｍ×１０ｃｍの平板状のサンプルを作製し、鉛筆硬度試験を実施した。その結果を表１に示す。

〔傷つき易さの評価１〕
次に、実施例１による凸面側偏光板Ａについて、以下の手順で傷つき易さの評価を行った。
凸面側偏光板の後面側表面（保護層表面）のスチールウール硬度（スチールウールで摩擦したときの傷の数）の測定を行い、測定は次の条件下で実施し、目視で表面を観察した。
・スチールウールの型番：＃００００番、
・スチールウールの、凸面側偏光板の後面側表面と接触する部分（摩擦子）の形状：１辺２ｃｍの正方形（面積４ｃｍ^２）で、その辺と平行にスチールウールの繊維が並び、その繊維方向に往復
・スチールウールへの荷重：２５０ｇ／ｃｍ^２（１０００ｇ／４ｃｍ^２）、
・スチールウールのストローク幅：５ｃｍ（往復１０ｃｍ）、
・往復摩擦時の速度：５０往復／分（５００ｃｍ／分）。

その結果、スチールウールでの摩擦によって生じた傷の数は、４本であった。また、実施例２において得られた凸面側偏光板Ｂを用いて、上記と同様の評価を行ったところ、スチールウールでの摩擦によって生じた傷の数は、８本であった。

一方、比較例１及び２において得られた凸面側偏光板ＣおよびＤについて、同様の傷つき易さの評価を行ったところ、スチールウールでの摩擦によって生じた傷の数は、いずれも４０本以上であり目視で数えることが困難であった。

さらに、比較例３において得られた凸面側偏光板Ｅについて、同様の傷つき易さの評価を行ったところ、スチールウールでの摩擦によって生じた傷の数は、９本以上であった。

試験後のこれら凸面側偏光板をそれぞれ用いて液晶表示装置を作製し、液晶表示機能を目視にて確認したところ、実施例１および２で得られた凸面側偏光板ＡおよびＢを用いて作製した液晶表示装置においては、傷やムラ等のない画像が得られた。これに対し、比較例１および２で得られた凸面側偏光板ＣおよびＤを用いて作製した液晶表示装置においては、表示画像中のスチールウールで摩擦した箇所に、スチールウールによる擦り傷の痕跡が認められ、視認性が不良であった。
なお、比較例３で得られた凸面側偏光板Ｅにおいては、目視では、表示された画像に傷やムラ等は観察されなかった。

〔傷つき易さの評価２〕
凸面側偏光板Ａ〜Ｅについて、電動鉛筆引っかき硬度試験機〔(株)安田精機製作所製、Ｎｏ．５５３−Ｍ〕を用い、荷重５００ｇの条件で、ＪＩＳ Ｋ５６００と同様の方法で、硬度Ｈの鉛筆を凸面側偏光板の水平方向に押し付けた。その後、これらの凸面側偏光板Ａ〜Ｅをそれぞれ用いて液晶表示装置を作製し、画面表示を行い、表示機能を目視にて確認したところ、実施例１および実施例２で得られた凸面側偏光板ＡおよびＢを用いて作製した液晶表示装置では、傷やムラ等のない画像が得られた。これに対し、比較例１、比較例２および比較例３で得られた凸面側偏光板Ｃ、ＤおよびＥを用いて作製した液晶表示装置では、表示画像の中の鉛筆を押し付けた箇所に、鉛筆による擦り傷の痕跡が認められた（視認性は不良）。

１：凸面側偏光板
２：凹面側偏光板
３：画像表示素子
１０：粘着層
１１：保護層
１２：偏光フィルム
１３ 表面処理層
１４ ハードコート層

Claims (5)

1. 画像表示素子および凸面側偏光板を含む、７０００ｍｍ以下の平均曲率半径を有する曲面画像表示パネルであって、
   該凸面側偏光板は、該凸面側偏光板の水平方向に対する表面硬度がＨ以上である保護層を後面側表面に備え、ここで、表面硬度の測定はＪＩＳ Ｋ５６００に準拠し、５００ｇ荷重において行われ、
   前記保護層のスチールウール硬度は８本以下であり、ここで、スチールウールの型番は＃００００番であり、前記保護層表面と接触する部分のスチールウールの形状は１辺２ｃｍの正方形であり、その正方形の辺と平行にスチールウールの繊維が並び、スチールウール硬度の測定は、スチールウールの繊維方向に対して５００ｃｍ／分の往復速度、２５０ｇ／ｃｍ^２のスチールウールへの荷重、５ｃｍのスチールウールのストローク幅で行われ、
   該曲面画像表示パネルは、水平方向には視聴者側が凹面となる湾曲した形状であって、中心軸が垂直方向である円筒の一部を構成する形状であり、
   前記曲面画像表示パネルの縦横比が９：１３〜９：２３であり、
   凸面側偏光板は偏光フィルムを含み、該偏光フィルムの延伸方向が垂直方向である、曲面画像表示パネル。
2. 保護層はアクリル系樹脂からなるハードコート層を有する、請求項１に記載の曲面画像表示パネル。
3. 曲面画像表示パネルの厚みは５ｍｍ以下である、請求項１または２に記載の曲面画像表示パネル。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の曲面画像表示パネルを含む、曲面画像表示装置。
5. 凸面側偏光板の後面側に２０×１０^−５／Ｋ以下の熱膨張係数を有する輝度向上フィルムおよび／または拡散板を含む、請求項４に記載の曲面画像表示装置。