JP6285176B2 - 光学積層体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、光学積層体の製造方法に関する。

画像表示装置（例えば、液晶表示装置）に用いられる光学部材として、種々の光学積層体が知られている。代表例としては、樹脂基材と該樹脂基材上に塗布形成されたポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系樹脂層とを有する積層体を延伸し、次に染色処理を施して当該樹脂基材上に偏光膜を作製し、この偏光膜と樹脂基材の積層体に保護フィルムを貼り合わせて得られる、偏光膜を有する光学積層体（例えば、特許文献１）；および、樹脂基材上に形成された液晶組成物の配向固化層または硬化層であるλ／２板と高分子フィルムの延伸フィルムであるλ／４板とを有する光学積層体が挙げられる。前者は代表的には偏光板として用いられ、後者は代表的には偏光子と貼り合わせられて円偏光板を構成し得る。これらの光学積層体は、偏光膜およびλ／２板が塗布層であるので、高分子フィルムから形成される層に比べて顕著に薄く、したがって、光学積層体全体としても薄いという特徴を有する。その結果、これらの光学積層体は、近年の画像表示装置の薄型化に寄与し得るとして注目されている。しかし、このような光学積層体は、製造時において、樹脂基材と塗布層（例えば、偏光膜、λ／２板）の積層体に高分子フィルム（保護フィルム、λ／４板）を貼り合わせる際にシワが発生しやすいという問題がある。

特開２０００−３３８３２９号公報

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、シワのない、外観に優れた光学積層体の製造方法を提供することにある。

本発明の光学積層体の製造方法は、樹脂基材と該樹脂基材の片側に塗布形成された第１の光学機能層とを有する積層体を作製する工程と；該積層体の第１の光学機能層に光学機能フィルムを積層して第２の光学機能層を形成する工程と；を含む。この製造方法においては、該積層体および該光学機能フィルムの少なくとも一方にナーリングが形成された状態で、該積層体と該光学機能フィルムとを積層する。
１つの実施形態においては、上記積層体および上記光学機能フィルムは長尺状であり、該積層体および該光学機能フィルムを搬送しながら長尺方向を揃えて積層する。１つの実施形態においては、上記ナーリングは、上記積層体および上記光学機能フィルムの少なくとも一方の幅方向の両端部に形成される。１つの実施形態においては、上記積層体および上記光学機能フィルムは異なる幅を有し、上記ナーリングは、該積層体および該光学機能フィルムの重なり合う部分の幅方向の両端部に形成される。
１つの実施形態においては、上記ナーリングの厚みは８μｍ〜１５μｍである。
１つの実施形態においては、上記ナーリングは、上記積層体と上記光学機能フィルムとの積層前、積層時、および積層直後から選択される少なくとも１つのタイミングで形成される。
１つの実施形態においては、上記光学機能フィルムの厚みは３０μｍ以下である。
１つの実施形態においては、上記第１の光学機能層は、上記樹脂基材の片側に塗布形成されたポリビニルアルコール系樹脂層を延伸および染色して得られる偏光膜であり、ならびに、上記第２の光学機能層は該偏光膜の保護層である。別の実施形態においては、上記第１の光学機能層は、上記樹脂基材の片側に液晶組成物を塗布し、乾燥または硬化することにより得られる位相差層であり、ならびに、上記第２の光学機能層は、高分子フィルムの延伸フィルムで構成される別の位相差層である。

本発明によれば、光学積層体の製造方法において、塗布層を含む積層体と光学機能フィルムとの積層の際に積層体および光学機能フィルムの少なくとも一方にナーリングを形成することにより、有効幅内（製品として使用される部分）のシワの発生を良好に防止することができる。その結果、外観に極めて優れた光学積層体を得ることができる。

本発明の１つの実施形態である偏光板の製造方法の一例を説明する概略図である。 （ａ）は、本発明の１つの実施形態におけるナーリングの平面視形状を説明するための概略平面図であり、（ｂ）は、別の実施形態におけるナーリングの平面視形状を説明するための概略平面図である。

以下、本発明の代表的な実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。

本発明の光学積層体の製造方法は、樹脂基材と該樹脂基材の片側に塗布形成された第１の光学機能層とを有する積層体を作製する工程と；該積層体の第１の光学機能層に光学機能フィルムを積層して第２の光学機能層を形成する工程と；を含む。この製造方法においては、該積層体および該光学機能フィルムの少なくとも一方にナーリングが形成された状態で、該積層体と該光学機能フィルムとを積層する。

最初に代表例として、第１の光学機能層が偏光膜であり、第２の光学機能層が偏光膜の保護層（保護フィルム）である実施形態（すなわち、偏光板の製造方法）について説明する。具体的には、本実施形態の製造方法は、樹脂基材とこの樹脂基材の片側に塗布形成されたポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系樹脂層とを有する積層体を延伸、染色して、該樹脂基材上に偏光膜を作製する工程と、積層体の偏光膜側に光学機能フィルムを積層して光学積層体を作製する工程と、を含む。以下、各々の工程について説明する。なお、他の実施形態については、本実施形態を説明した後で簡単に説明する。

Ａ．偏光板の製造方法
Ａ−１．偏光膜の作製工程
Ａ−１−１．積層体
図１は、本実施形態の偏光板の製造方法の一例を示す概略図である。図１（ａ）に示すように、積層体１０は、樹脂基材１１とＰＶＡ系樹脂層１２とを有する。積層体１０は、長尺状の樹脂基材１１にＰＶＡ系樹脂層１２を形成することにより作製される。ＰＶＡ系樹脂層１２の形成方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。好ましくは、樹脂基材１１上に、ＰＶＡ系樹脂を含む塗布液を塗布し、乾燥することにより、ＰＶＡ系樹脂層１２を形成する。

上記樹脂基材の形成材料としては、任意の適切な熱可塑性樹脂が採用され得る。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート系樹脂等のエステル系樹脂、ノルボルネン系樹脂等のシクロオレフィン系樹脂、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、これらの共重体樹脂等が挙げられる。これらの中でも、好ましくは、ノルボルネン系樹脂、非晶質のポリエチレンテレフタレート系樹脂である。

１つの実施形態においては、非晶質の（結晶化していない）ポリエチレンテレフタレート系樹脂が好ましく用いられる。中でも、非晶性の（結晶化しにくい）ポリエチレンテレフタレート系樹脂が特に好ましく用いられる。非晶性のポリエチレンテレフタレート系樹脂の具体例としては、ジカルボン酸としてイソフタル酸をさらに含む共重合体や、グリコールとしてシクロヘキサンジメタノールをさらに含む共重合体が挙げられる。

後述する延伸において水中延伸方式を採用する場合、上記樹脂基材は水を吸収し、水が可塑剤的な働きをして可塑化し得る。その結果、延伸応力を大幅に低下させることができ、高倍率に延伸することが可能となり、空中延伸時よりも延伸性に優れ得る。その結果、優れた光学特性を有する偏光膜を作製することができる。１つの実施形態においては、樹脂基材は、好ましくは、その吸水率が０．２％以上であり、さらに好ましくは０．３％以上である。一方、樹脂基材の吸水率は、好ましくは３．０％以下、さらに好ましくは１．０％以下である。このような樹脂基材を用いることにより、製造時に寸法安定性が著しく低下して、得られる偏光膜の外観が悪化するなどの不具合を防止することができる。また、水中延伸時に基材が破断したり、樹脂基材からＰＶＡ系樹脂層が剥離したりするのを防止することができる。なお、樹脂基材の吸水率は、例えば、形成材料に変性基を導入することにより調整することができる。吸水率は、ＪＩＳ Ｋ ７２０９に準じて求められる値である。

樹脂基材のガラス転移温度（Ｔｇ）は、好ましくは１７０℃以下である。このような樹脂基材を用いることにより、ＰＶＡ系樹脂層の結晶化を抑制しながら、積層体の延伸性を十分に確保することができる。さらに、水による樹脂基材の可塑化と、水中延伸を良好に行うことを考慮すると、１２０℃以下であることがより好ましい。１つの実施形態においては、樹脂基材のガラス転移温度は、好ましくは６０℃以上である。このような樹脂基材を用いることにより、上記ＰＶＡ系樹脂を含む塗布液を塗布・乾燥する際に、樹脂基材が変形（例えば、凹凸やタルミ、シワ等の発生）するなどの不具合を防止して、良好に積層体を作製することができる。また、ＰＶＡ系樹脂層の延伸を、好適な温度（例えば、６０℃程度）にて良好に行うことができる。別の実施形態においては、ＰＶＡ系樹脂を含む塗布液を塗布・乾燥する際に、樹脂基材が変形しなければ、６０℃より低いガラス転移温度であってもよい。なお、樹脂基材のガラス転移温度は、例えば、形成材料に変性基を導入する、結晶化材料を用いて加熱することにより調整することができる。ガラス転移温度（Ｔｇ）は、ＪＩＳ Ｋ ７１２１に準じて求められる値である。

樹脂基材の延伸前の厚みは、好ましくは２０μｍ〜３００μｍ、より好ましくは５０μｍ〜２００μｍである。２０μｍ未満であると、ＰＶＡ系樹脂層の形成が困難になるおそれがある。３００μｍを超えると、例えば、水中延伸において、樹脂基材が水を吸収するのに長時間を要するとともに、延伸に過大な負荷を要するおそれがある。

上記ＰＶＡ系樹脂層を形成するＰＶＡ系樹脂としては、任意の適切な樹脂が採用され得る。例えば、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体が挙げられる。ポリビニルアルコールは、ポリ酢酸ビニルをケン化することにより得られる。エチレン−ビニルアルコール共重合体は、エチレン−酢酸ビニル共重合体をケン化することにより得られる。ＰＶＡ系樹脂のケン化度は、通常８５モル％〜１００モル％であり、好ましくは９５．０モル％〜９９．９５モル％、さらに好ましくは９９．０モル％〜９９．９３モル％である。ケン化度は、ＪＩＳ Ｋ ６７２６−１９９４に準じて求めることができる。このようなケン化度のＰＶＡ系樹脂を用いることによって、耐久性に優れた偏光膜が得られ得る。ケン化度が高すぎる場合には、ゲル化してしまうおそれがある。

ＰＶＡ系樹脂の平均重合度は、目的に応じて適切に選択され得る。平均重合度は、通常１０００〜１００００であり、好ましくは１２００〜５０００、さらに好ましくは１５００〜４５００である。なお、平均重合度は、ＪＩＳ Ｋ ６７２６−１９９４に準じて求めることができる。

上記塗布液は、代表的には、上記ＰＶＡ系樹脂を溶媒に溶解させた溶液である。溶媒としては、例えば、水、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、各種グリコール類、トリメチロールプロパン等の多価アルコール類、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン等のアミン類が挙げられる。これらは単独で、または、二種以上組み合わせて用いることができる。これらの中でも、好ましくは、水である。溶液のＰＶＡ系樹脂濃度は、溶媒１００重量部に対して、好ましくは３重量部〜２０重量部である。このような樹脂濃度であれば、樹脂基材に密着した均一な塗布膜を形成することができる。

塗布液に、添加剤を配合してもよい。添加剤としては、例えば、可塑剤、界面活性剤等が挙げられる。可塑剤としては、例えば、エチレングリコールやグリセリン等の多価アルコールが挙げられる。界面活性剤としては、例えば、非イオン界面活性剤が挙げられる。これらは、得られるＰＶＡ系樹脂層の均一性や染色性、延伸性をより一層向上させる目的で使用され得る。また、添加剤としては、例えば、易接着成分が挙げられる。易接着成分を用いることにより、樹脂基材とＰＶＡ系樹脂層との密着性を向上させ得る。その結果、例えば、基材からＰＶＡ系樹脂層が剥がれる等の不具合を抑制して、後述の染色、水中延伸を良好に行うことができる。

上記易接着成分としては、例えば、アセトアセチル変性ＰＶＡなどの変性ＰＶＡが用いられる。アセトアセチル変性ＰＶＡとしては、下記一般式（Ｉ）で表わされる繰り返し単位を少なくとも有する重合体が好ましく用いられる。

上記式（Ｉ）において、ｌ＋ｍ＋ｎに対するｎの割合（変性度）は、好ましくは１％〜１０％である。

アセトアセチル変性ＰＶＡのケン度は、好ましくは９７モル％以上である。また、アセトアセチル変性ＰＶＡの４重量％水溶液のｐＨは、好ましくは３．５〜５．５である。

変性ＰＶＡは、上記塗布液に含まれるＰＶＡ系樹脂全体の重量の３重量％以上となるように添加されることが好ましく、さらに好ましくは５重量％以上である。一方、当該変性ＰＶＡの添加量は、３０重量％以下であることが好ましい。

塗布液の塗布方法としては、任意の適切な方法を採用することができる。例えば、ロールコート法、スピンコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、ダイコート法、カーテンコート法、スプレーコート法、ナイフコート法（コンマコート法等）等が挙げられる。

上記塗布液の塗布・乾燥温度は、好ましくは５０℃以上である。

ＰＶＡ系樹脂層の延伸前の厚みは、好ましくは３μｍ〜４０μｍ、さらに好ましくは５μｍ〜２０μｍである。

ＰＶＡ系樹脂層を形成する前に、樹脂基材に表面処理（例えば、コロナ処理等）を施してもよいし、樹脂基材上に易接着層を形成してもよい。これらの中でも、易接着層を形成（コーティング処理）することが好ましい。易接着層を形成する材料としては、例えば、アクリル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂などが用いられ、ポリビニルアルコール系樹脂が特に好ましい。ポリビニルアルコール系樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール樹脂およびその変性物が挙げられる。ポリビニルアルコール樹脂の変性物としては、上記アセトアセチル変性ＰＶＡが挙げられる。なお、易接着層の厚みは、０．０５μｍ〜１μｍ程度とするのが好ましい。このような処理を行うことにより、樹脂基材とＰＶＡ系樹脂層との密着性を向上させることができる。その結果、例えば、基材からＰＶＡ系樹脂層が剥がれる等の不具合を抑制して、後述の染色、水中延伸を良好に行うことができる。

Ａ−１−２．積層体の延伸
積層体の延伸方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。具体的には、固定端延伸でもよいし、自由端延伸（例えば、周速の異なるロール間に積層体を通して一軸延伸する方法）でもよい。好ましくは、自由端延伸である。

積層体の延伸方向は、適宜、設定され得る。１つの実施形態においては、長尺状の積層体の長尺方向に延伸する。この場合、代表的には、周速の異なるロール間に積層体を通して延伸する方法が採用される。別の実施形態においては、長尺状の積層体の幅方向に延伸する。この場合、代表的には、テンター延伸機を用いて延伸する方法が採用される。

延伸方式は、特に限定されず、空中延伸方式でもよいし、水中延伸方式でもよい。好ましくは、水中延伸方式である。水中延伸方式によれば、上記樹脂基材やＰＶＡ系樹脂層のガラス転移温度（代表的には、８０℃程度）よりも低い温度で延伸し得、ＰＶＡ系樹脂層を、その結晶化を抑えながら、高倍率に延伸することができる。その結果、優れた光学特性を有する偏光膜を作製することができる。

積層体の延伸は、一段階で行ってもよいし、多段階で行ってもよい。多段階で行う場合、例えば、上記自由端延伸と固定端延伸とを組み合わせてもよいし、上記水中延伸方式と空中延伸方式とを組み合わせてもよい。また、多段階で行う場合、後述の積層体の延伸倍率（最大延伸倍率）は、各段階の延伸倍率の積である。

積層体の延伸温度は、樹脂基材の形成材料、延伸方式等に応じて、任意の適切な値に設定され得る。空中延伸方式を採用する場合、延伸温度は、好ましくは樹脂基材のガラス転移温度（Ｔｇ）以上であり、さらに好ましくは樹脂基材のガラス転移温度（Ｔｇ）＋１０℃以上、特に好ましくはＴｇ＋１５℃以上である。一方、積層体の延伸温度は、好ましくは１７０℃以下である。このような温度で延伸することで、ＰＶＡ系樹脂の結晶化が急速に進むのを抑制して、当該結晶化による不具合（例えば、延伸によるＰＶＡ系樹脂層の配向を妨げる）を抑制することができる。

水中延伸方式を採用する場合、延伸浴の液温は、好ましくは４０℃〜８５℃、より好ましくは５０℃〜８５℃である。このような温度であれば、ＰＶＡ系樹脂層の溶解を抑制しながら高倍率に延伸することができる。具体的には、上述のように、樹脂基材のガラス転移温度（Ｔｇ）は、ＰＶＡ系樹脂層の形成との関係で、好ましくは６０℃以上である。この場合、延伸温度が４０℃を下回ると、水による樹脂基材の可塑化を考慮しても、良好に延伸できないおそれがある。一方、延伸浴の温度が高温になるほど、ＰＶＡ系樹脂層の溶解性が高くなって、優れた光学特性が得られないおそれがある。延伸浴への積層体の浸漬時間は、好ましくは１５秒〜５分である。

水中延伸方式を採用する場合、積層体をホウ酸水溶液中に浸漬させて延伸することが好ましい（ホウ酸水中延伸）。延伸浴としてホウ酸水溶液を用いることで、ＰＶＡ系樹脂層に、延伸時にかかる張力に耐える剛性と、水に溶解しない耐水性とを付与することができる。具体的には、ホウ酸は、水溶液中でテトラヒドロキシホウ酸アニオンを生成してＰＶＡ系樹脂と水素結合により架橋し得る。その結果、ＰＶＡ系樹脂層に剛性と耐水性とを付与して、良好に延伸することができ、優れた光学特性を有する偏光膜を作製することができる。

上記ホウ酸水溶液は、好ましくは、溶媒である水にホウ酸および／またはホウ酸塩を溶解させることにより得られる。ホウ酸濃度は、水１００重量部に対して、好ましくは１重量部〜１０重量部である。ホウ酸濃度を１重量部以上とすることにより、ＰＶＡ系樹脂層の溶解を効果的に抑制することができ、より高特性の偏光膜を作製することができる。なお、ホウ酸またはホウ酸塩以外に、ホウ砂等のホウ素化合物、グリオキザール、グルタルアルデヒド等を溶媒に溶解して得られた水溶液も用いることができる。

後述の染色により、予め、ＰＶＡ系樹脂層に二色性物質（代表的には、ヨウ素）が吸着されている場合、好ましくは、上記延伸浴（ホウ酸水溶液）にヨウ化物を配合する。ヨウ化物を配合することにより、ＰＶＡ系樹脂層に吸着させたヨウ素の溶出を抑制することができる。ヨウ化物としては、例えば、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、好ましくは、ヨウ化カリウムである。ヨウ化物の濃度は、水１００重量部に対して、好ましくは０．０５重量部〜１５重量部、より好ましくは０．５重量部〜８重量部である。

積層体の延伸倍率（最大延伸倍率）は、積層体の元長に対して、好ましくは５．０倍以上である。このような高い延伸倍率は、例えば、水中延伸方式（ホウ酸水中延伸）を採用することにより、達成し得る。なお、本明細書において「最大延伸倍率」とは、積層体が破断する直前の延伸倍率をいい、別途、積層体が破断する延伸倍率を確認し、その値よりも０．２低い値をいう。

好ましい実施形態においては、上記積層体を高温（例えば、９５℃以上）で空中延伸した後、上記ホウ酸水中延伸および後述の染色を行う。このような空中延伸は、ホウ酸水中延伸に対する予備的または補助的な延伸として位置付けることができるため、以下「空中補助延伸」という。

空中補助延伸を組み合わせることで、積層体をより高倍率に延伸することができる場合がある。その結果、より優れた光学特性（例えば、偏光度）を有する偏光膜を作製することができる。例えば、上記樹脂基材としてポリエチレンテレフタレート系樹脂を用いた場合、ホウ酸水中延伸のみで延伸するよりも、空中補助延伸とホウ酸水中延伸とを組み合せる方が、樹脂基材の配向を抑制しながら延伸することができる。当該樹脂基材は、その配向性が向上するにつれて延伸張力が大きくなり、安定的な延伸が困難となったり、破断したりする。そのため、樹脂基材の配向を抑制しながら延伸することで、積層体をより高倍率に延伸することができる。

また、空中補助延伸を組み合わせることで、ＰＶＡ系樹脂の配向性を向上させ、そのことにより、ホウ酸水中延伸後においてもＰＶＡ系樹脂の配向性を向上させ得る。具体的には、予め、空中補助延伸によりＰＶＡ系樹脂の配向性を向上させておくことで、ホウ酸水中延伸の際にＰＶＡ系樹脂がホウ酸と架橋し易くなり、ホウ酸が結節点となった状態で延伸されることで、ホウ酸水中延伸後もＰＶＡ系樹脂の配向性が高くなるものと推定される。その結果、優れた光学特性（例えば、偏光度）を有する偏光膜を作製することができる。

空中補助延伸における延伸倍率は、好ましくは３．５倍以下である。空中補助延伸の延伸温度は、ＰＶＡ系樹脂のガラス転移温度以上であることが好ましい。延伸温度は、好ましくは９５℃〜１５０℃である。なお、空中補助延伸と上記ホウ酸水中延伸とを組み合わせた場合の最大延伸倍率は、積層体の元長に対して、好ましくは５．０倍以上、より好ましくは５．５倍以上、さらに好ましくは６．０倍以上である。

Ａ−１−３．染色
上記積層体の染色は、代表的には、ＰＶＡ系樹脂層に二色性物質（好ましくは、ヨウ素）を吸着させることにより行う。当該吸着方法としては、例えば、ヨウ素を含む染色液にＰＶＡ系樹脂層（積層体）を浸漬させる方法、ＰＶＡ系樹脂層に当該染色液を塗工する方法、当該染色液をＰＶＡ系樹脂層に噴霧する方法等が挙げられる。好ましくは、染色液に積層体を浸漬させる方法である。ヨウ素が良好に吸着し得るからである。

上記染色液は、好ましくは、ヨウ素水溶液である。ヨウ素の配合量は、水１００重量部に対して、好ましくは０．１重量部〜０．５重量部である。ヨウ素の水に対する溶解度を高めるため、ヨウ素水溶液にヨウ化物を配合することが好ましい。ヨウ化物の具体例は、上述のとおりである。ヨウ化物の配合量は、水１００重量部に対して、好ましくは０．０２重量部〜２０重量部、より好ましくは０．１重量部〜１０重量部である。染色液の染色時の液温は、ＰＶＡ系樹脂の溶解を抑制するため、好ましくは２０℃〜５０℃である。染色液にＰＶＡ系樹脂層を浸漬させる場合、浸漬時間は、ＰＶＡ系樹脂層の透過率を確保するため、好ましくは５秒〜５分である。また、染色条件（濃度、液温、浸漬時間）は、最終的に得られる偏光膜の偏光度もしくは単体透過率が所定の範囲となるように、設定することができる。１つの実施形態においては、得られる偏光膜の偏光度が９９．９８％以上となるように、浸漬時間を設定する。別の実施形態においては、得られる偏光膜の単体透過率が４０％〜４４％となるように、浸漬時間を設定する。

染色処理は、任意の適切なタイミングで行い得る。上記水中延伸を行う場合、好ましくは、水中延伸の前に行う。

Ａ−１−４．その他の処理
上記積層体は、延伸、染色以外に、そのＰＶＡ系樹脂層を偏光膜とするための処理が、適宜施され得る。偏光膜とするための処理としては、例えば、不溶化処理、架橋処理、洗浄処理、乾燥処理等が挙げられる。なお、これらの処理の回数、順序等は、特に限定されない。

上記不溶化処理は、代表的には、ホウ酸水溶液にＰＶＡ系樹脂層を浸漬することにより行う。不溶化処理を施すことにより、ＰＶＡ系樹脂層に耐水性を付与することができる。当該ホウ酸水溶液の濃度は、水１００重量部に対して、好ましくは１重量部〜４重量部である。不溶化浴（ホウ酸水溶液）の液温は、好ましくは２０℃〜５０℃である。好ましくは、不溶化処理は、上記水中延伸や上記染色処理の前に行う。

上記架橋処理は、代表的には、ホウ酸水溶液にＰＶＡ系樹脂層を浸漬することにより行う。架橋処理を施すことにより、ＰＶＡ系樹脂層に耐水性を付与することができる。当該ホウ酸水溶液の濃度は、水１００重量部に対して、好ましくは１重量部〜５重量部である。また、上記染色処理後に架橋処理を行う場合、さらに、ヨウ化物を配合することが好ましい。ヨウ化物を配合することにより、ＰＶＡ系樹脂層に吸着させたヨウ素の溶出を抑制することができる。ヨウ化物の配合量は、水１００重量部に対して、好ましくは１重量部〜５重量部である。ヨウ化物の具体例は、上述のとおりである。架橋浴（ホウ酸水溶液）の液温は、好ましくは２０℃〜６０℃である。好ましくは、架橋処理は上記水中延伸の前に行う。好ましい実施形態においては、染色処理、架橋処理および水中延伸をこの順で行う。

上記洗浄処理は、代表的には、ヨウ化カリウム水溶液にＰＶＡ系樹脂層を浸漬することにより行う。上記乾燥処理における乾燥温度は、好ましくは３０℃〜１００℃である。

以上のようにして、樹脂基材上に偏光膜が作製される。

Ａ−１−５．偏光膜
上記偏光膜は、実質的には、二色性物質が吸着配向されたＰＶＡ系樹脂膜である。偏光膜の厚みは、代表的には２５μｍ以下であり、好ましくは１５μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以下、さらに好ましくは７μｍ以下、特に好ましくは５μｍ以下である。一方、偏光膜の厚みは、好ましくは０．５μｍ以上、より好ましくは１．５μｍ以上である。偏光膜は、好ましくは、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍのいずれかの波長で吸収二色性を示す。偏光膜の単体透過率は、好ましくは４０．０％以上、より好ましくは４１．０％以上、さらに好ましくは４２．０％以上、特に好ましくは４３．０％以上である。偏光膜の偏光度は、好ましくは９９．８％以上、より好ましくは９９．９％以上、さらに好ましくは９９．９５％以上である。

Ａ−２．光学機能フィルムの積層工程
上記積層体（ＰＶＡ系樹脂層）に上記各処理を施した後、図１（ｂ）に示すように、積層体１０の偏光膜（ＰＶＡ系樹脂層：第１の光学機能層）１２側に光学機能フィルムを積層して第２の光学機能層２１を形成し、光学積層体１００を作製する。代表的には、長尺状の積層体に長尺状の光学機能フィルムを搬送しながら、互いの長尺方向を揃えるようにして積層する。

上記光学機能フィルム（第２の光学機能層）は、例えば、保護フィルム（偏光膜の保護層）、位相差フィルム（位相差層）等として機能し得る。

光学機能フィルムとしては、任意の適切な樹脂フィルムが採用され得る。光学機能フィルムの形成材料としては、例えば、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等のセルロース系樹脂、ノルボルネン系樹脂等のシクロオレフィン系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂等が挙げられる。なお、「（メタ）アクリル系樹脂」とは、アクリル系樹脂および／またはメタクリル系樹脂をいう。

光学機能フィルムの厚みは、好ましくは３０μｍ以下であり、より好ましくは１０μｍ〜２５μｍである。光学フィルムがこのような厚みであれば、後述のナーリング形成による効果が顕著なものとなる。

光学機能フィルムには、各種表面処理が施されていてもよい。

光学機能フィルムの積層には、任意の適切な接着剤または粘着剤が用いられる。好ましい実施形態においては、偏光膜表面に接着剤を塗布して、光学機能フィルムを貼り合わせる。接着剤としては、水系接着剤であってもよく溶剤系接着剤であってもよくエネルギー線硬化型接着剤であってもよい。エネルギー線硬化型接着剤が好ましく用いられる。

活性エネルギー線硬化型接着剤としては、活性エネルギー線の照射によって硬化し得る接着剤であれば、任意の適切な接着剤が用いられ得る。活性エネルギー線硬化型接着剤としては、例えば、紫外線硬化型接着剤、電子線硬化型接着剤等が挙げられる。活性エネルギー線硬化型接着剤の硬化型の具体例としては、ラジカル硬化型、カチオン硬化型、アニオン硬化型、これらの組み合わせ（例えば、ラジカル硬化型とカチオン硬化型のハイブリッド）が挙げられる。

活性エネルギー線硬化型接着剤としては、例えば、硬化成分として（メタ）アクリレート基や（メタ）アクリルアミド基などのラジカル重合性基を有する化合物（例えば、モノマーおよび／またはオリゴマー）を含有する接着剤が挙げられる。

活性エネルギー線硬化型接着剤およびその硬化方法の具体例は、例えば、特開２０１２−１４４６９０号公報に記載されている。当該記載は、本明細書に参考として援用される。

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、乾燥または硬化後に、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１０ｎｍ〜３００ｎｍ、さらに好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍ、特に好ましくは２０ｎｍ〜１５０ｎｍである。

上記のとおり、本発明においては、積層体１０および光学機能フィルム２１の少なくとも一方にナーリングが形成された状態で、積層体と光学機能フィルムとを積層する。本明細書において「ナーリング」とは、フィルム（例えば、偏光膜、光学機能フィルム）表面に形成された凹凸構造をいう（本明細書においては多くの場合凸部を指す）。ナーリングは積層体１０（樹脂基材１１または偏光膜１２）の表面に形成してもよく、光学機能フィルム２１の表面に形成してもよく、積層体および光学機能フィルムの両方に形成してもよい。例えば、後述するように積層体と光学機能フィルムの積層時および／または積層直後にナーリングを形成する場合には、ナーリングは必然的に積層体および光学機能フィルムの両方に形成され得る。

ナーリングは、代表的には図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、フィルムの幅方向の両端部に形成される。好ましくは、ナーリングは、フィルムの幅方向最端部から当該フィルムの幅の０．３％〜３％の位置に形成される。このような位置にナーリングを形成することにより、フィルムの有効幅をできるだけ広く確保することができ、かつ、有効幅内でのシワを良好に防止することができる。なお、図２（ａ）および図２（ｂ）においては積層体と光学機能フィルムの幅が同じ場合を示しているが、製造効率（具体的には貼り合わせマージン）を考慮して、積層体と光学機能フィルムの幅が異なる場合がある（多くの場合、積層体（偏光膜）の方が光学機能フィルムよりも幅広に設定される：図示せず）。この場合、ナーリングは、代表的には積層体および光学機能フィルムの重なり合う部分（実質的には、光学機能フィルムに対応する部分）の幅方向の両端部に形成され、好ましくは重なり合う部分の幅方向最端部から当該重なり合う部分の幅の０．３％〜３％の位置に形成される。

ナーリングの平面視形状としては、有効幅内（製品として使用される部分）においてシワの発生が良好に防止される限りにおいて任意の適切な形状が採用され得る。具体的には、ナーリングは、図２（ａ）に示すようにフィルムの長尺方向に沿って連続的に形成されてもよく、図２（ｂ）に示すように断続的に形成されてもよい。ナーリングの幅は、例えば５ｍｍ〜２０ｍｍである。このような幅であれば、シワの発生を良好に防止することができる。ナーリングがフィルムの長尺方向に沿って断続的に形成される場合、ナーリングのフィルム長尺方向の長さＬは例えば５ｍｍ〜１００ｍｍであり、ピッチＰは例えば５ｍｍ〜１００ｍｍである。このような長さとピッチであれば、ナーリングが形成されていない部分が存在していてもシワの発生を良好に防止することができる。

ナーリングの三次元形状もまた、有効幅内（製品として使用される部分）においてシワの発生が良好に防止される限りにおいて任意の適切な形状が採用され得る。ナーリングが図２（ａ）に示すようにフィルムの長尺方向に沿って連続的に形成される場合、その長尺方向から見た断面形状は、例えば、四角形（長方形、正方形、台形）、三角形、ドーム状（半円状）であり得る。ナーリングが図２（ｂ）に示すように断続的に形成される場合、個々のナーリングの三次元形状の具体例としては、立方体、直方体、円錐、角錐（三角錐、四角錐）、ドーム状（半球状）、台形状（円錐台、角錐台）が挙げられる。ナーリングの厚み（高さ）は、好ましくは３μｍ〜１５μｍであり、より好ましくは５μｍ〜１２μｍである。ナーリングの厚みが小さすぎると、シワの発生を良好に防止できない場合がある。ナーリングの厚みが大きすぎると、ロール中央部の座屈や貼り合わせ時のシワの原因となる場合がある。

ナーリングが図２（ｂ）に示すように断続的に形成される場合、個々のナーリングの形状は同一であってもよく異なっていてもよい。

ナーリングは、任意の適切な方法により形成され得る。具体例としては、レーザー照射、エンボス加工が挙げられる。

ナーリングは、積層体と光学機能フィルムの積層前に形成されてもよく、積層体と光学機能フィルムの積層時に形成されてもよく、積層体と光学機能フィルムの積層直後に形成されてもよく、これらのうち２つ以上のタイミングで（例えば、積層時と積層直後の両方で）形成してもよい。ナーリングを積層前に形成する場合には、積層体の偏光膜または樹脂基材の表面ならびに／あるいは光学機能フィルムの表面にナーリングを形成すればよい。ナーリングを積層時に形成する場合には、例えば積層ロールの所定の位置にエンボス加工を設ければよい。ナーリングを積層直後に形成する場合には、積層直後の光学積層体にレーザーを照射してもよく、エンボス加工を行ってもよい。なお、「積層直後」とは、積層後シワが発生し始めるまでの期間をいう。１つの実施形態においては、ナーリングは、積層体と光学機能フィルムの積層前に光学機能フィルムに形成され得る。

光学機能フィルムを積層後（すなわち、第２の光学機能層を形成後）、加熱することが好ましい。加熱温度は、好ましくは５０℃以上、より好ましくは５５℃以上、さらに好ましくは６０℃以上、特に好ましくは８０℃以上である。なお、光学機能フィルムを積層した後に行う加熱は、上記積層体への乾燥処理と兼ねてもよい。

以上のようにして、偏光膜（第１の光学機能層）と第２の光学機能層（例えば、保護層、位相差層）とを有する光学積層体が作製される。なお、本実施形態の製造方法は、必要に応じて、図１（ｃ）に示すように樹脂基材１１を剥離する工程、および、図１（ｄ）に示すように光学積層体の樹脂基材を剥離した面に別の光学機能フィルムを貼り合わせて第３の光学機能層２２を形成する工程をさらに含んでいてもよい。なお、第３の光学機能層２２は、第２の光学機能層２１と同様に、偏光膜の保護層、位相差層等として機能し得る。

実用的には、光学積層体の両端部（ナーリングが形成されている部分）は、スリット加工により除去される。上記のとおり、本発明によれば有効幅内でのシワの発生が良好に防止されるので、スリット加工を行うことにより、シワのない、外観に優れた光学積層体を得ることができる。スリット加工は、積層体と光学機能フィルムの積層後の任意のタイミングで行われ得る。例えば、スリット加工は、積層用の接着剤が乾燥または硬化した後で行ってもよく、乾燥または硬化する前に行ってもよい。

Ｂ．別の実施形態
理解を容易にするために、本発明の代表的な実施形態として偏光板の製造方法を上記Ａ項で説明したが、本発明が樹脂基材と塗布層である第１の光学機能層とを有する積層体と光学機能フィルムとの貼り合わせに広く適用され得ることは、当業者に明らかである。すなわち、第１の光学機能層および／または第２の光学機能層の光学特性にかかわらず、本発明が薄い塗布層を有する光学積層体の製造においてシワの発生を良好に抑制し得ることは、当業者に明らかである。以下、本発明の別の実施形態による製造方法が適用される光学積層体の具体例を簡単に説明する。

本発明の別の実施形態による光学積層体の製造方法においては、第１の光学機能層は、例えば樹脂基材の片側に液晶組成物を塗布し、固化または硬化することにより得られる位相差層であり、ならびに、第２の光学機能層は、例えば高分子フィルムの延伸フィルムで構成される別の位相差層である。このような製造方法で得られる光学積層体の具体例としては、ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚの屈折率楕円体を有し、２７０ｎｍ〜３１０ｎｍの面内位相差を有する液晶組成物の配向固化層または硬化層（第１の光学機能層：λ／２板）と；ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚの屈折率楕円体を有し、１２０ｎｍ〜１８０ｎｍの面内位相差を有する高分子フィルムの延伸フィルム層（第２の光学機能層：λ／４板）と；を有する光学積層体が挙げられる。このような光学積層体は、偏光子に貼り合わせられて円偏光板または楕円偏光板を構成し得る。別の具体例としては、ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚの屈折率楕円体を有し、選択反射の波長域が３５０ｎｍ以下であるコレステリック配向固化層（第１の光学機能層）と；ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚの屈折率楕円体を有し、１２０ｎｍ〜１８０ｎｍの面内位相差を有する高分子フィルムの延伸フィルム層（第２の光学機能層）と；を有する光学積層体が挙げられる。このような光学積層体は、積層位相差フィルムとして、例えばＶＡモードの液晶表示装置の光学補償に用いられ得る。

以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。なお、各特性の測定方法は以下の通りである。
１．厚み
デジタルマイクロメーター（アンリツ社製、製品名「ＫＣ−３５１Ｃ」）を用いて測定した。
２．ガラス転移温度（Ｔｇ）
ＪＩＳ Ｋ ７１２１に準じて測定した。

［実施例１］
樹脂基材として、長尺状で、吸水率０．６０％、Ｔｇ８０℃、弾性率２．５ＧＰａの非晶質ポリエチレンテレフタレート（Ａ−ＰＥＴ）フィルム（三菱化学社製、商品名「ノバクリア」、厚み：１００μｍ）を用いた。
樹脂基材の片面に、コロナ処理（処理条件：５５Ｗ・ｍｉｎ／ｍ^２）を施し、このコロナ処理面に、ポリビニルアルコール（重合度４２００、ケン化度９９．２モル％）９０重量部およびアセトアセチル変性ＰＶＡ（重合度１２００、アセトアセチル変性度４．６％、ケン化度９９．０モル％以上、日本合成化学工業社製、商品名「ゴーセファイマーＺ２００」）１０重量部を含む水溶液を６０℃で塗布および乾燥して、厚み１０μｍのＰＶＡ系樹脂層を形成し、積層体を作製した。

得られた積層体を、１２０℃のオーブン内で周速の異なるロール間で縦方向（長尺方向）に１．８倍に自由端一軸延伸した（空中補助延伸）。
次いで、積層体を、液温３０℃の不溶化浴（水１００重量部に対して、ホウ酸を４重量部配合して得られたホウ酸水溶液）に３０秒間浸漬させた（不溶化処理）。
次いで、液温３０℃の染色浴（水１００重量部に対して、ヨウ素を０．２重量部配合し、ヨウ化カリウムを１．０重量部配合して得られたヨウ素水溶液）に６０秒間浸漬させた（染色処理）。
次いで、液温３０℃の架橋浴（水１００重量部に対して、ヨウ化カリウムを３重量部配合し、ホウ酸を３重量部配合して得られたホウ酸水溶液）に３０秒間浸漬させた（架橋処理）。
その後、積層体を、液温７０℃のホウ酸水溶液（水１００重量部に対して、ホウ酸を４重量部配合し、ヨウ化カリウムを５重量部配合して得られた水溶液）に浸漬させながら、周速の異なるロール間で縦方向（長尺方向）に一軸延伸を行った（水中延伸）。ここで、積層体が破断する直前まで延伸した（最大延伸倍率は６．０倍）。
その後、積層体を液温３０℃の洗浄浴（水１００重量部に対して、ヨウ化カリウムを４重量部配合して得られた水溶液）に浸漬させた（洗浄処理）。

以上のようにして、長尺状で、厚み５μｍの偏光膜を有する積層体を作製した。積層体の幅は１５００ｍｍであった。

一方、長尺状のアクリル系フィルム（日東電工株式会社製、厚み：２０μｍ、幅：１３３０ｍｍ）の幅方向のそれぞれの最端部から５ｍｍの位置にレーザー照射を行い、ドーム状（厚み（高さ）：１１μｍ、底面の直径：１ｍｍ）のナーリングをピッチ３ｍｍで形成した。

上記の積層体の偏光膜表面にＵＶ硬化型接着剤を塗布し、上記ナーリングが形成されたアクリル系フィルムを貼り合わせ、メタルハライドランプを用いて紫外線を積算照射量１８００／ｍＪ／ｃｍ^２で照射して接着剤を硬化させ、第１の光学機能層（偏光膜）と第２の光学機能層（アクリル系保護層）とを有する光学積層体を作製した。

偏光膜を含む積層体とアクリル系フィルムとの貼り合わせ時および得られた光学積層体の搬送時における端部のシワおよび折れの有無を目視により確認した。さらに、光学積層体の有効幅内（製品として使用すべき部分）のシワおよび折れの有無を目視により確認し、製品として使用可能な場合を「良好」、使用不可能な場合を「不良」とした。結果を表１に示す。

［実施例２］
アクリル系フィルムに対するレーザー照射条件を変えてナーリングの厚みを９μｍとしたこと以外は実施例１と同様にして光学積層体を作製した。得られた光学積層体について、実施例１と同様にして評価を行った。結果を表１に示す。

［比較例１］
アクリル系フィルムの代わりにシクロオレフィン系フィルム（ＪＳＲ社製、商品名「アートン」、厚み２５μｍ）を用いたこと、および、当該フィルムにナーリングを形成しなかったこと以外は実施例１と同様にして光学積層体を作製した。得られた光学積層体について、実施例１と同様にして評価を行った。結果を表１に示す。

［比較例２］
シクロオレフィン系フィルムの厚みを１８μｍとしたこと以外は比較例１と同様にして光学積層体を作製した。得られた光学積層体について、実施例１と同様にして評価を行った。結果を表１に示す。

［参考例１］
シクロオレフィン系フィルムの厚みを５５μｍとしたこと以外は比較例１と同様にして光学積層体を作製した。得られた光学積層体について、実施例１と同様にして評価を行った。結果を表１に示す。

表１から明らかなように、光学積層体の製造方法において、塗布層を含む積層体と光学機能フィルムとの積層の際に積層体および光学機能フィルムの少なくとも一方の両端部にナーリングを形成することにより、仮に両端部にシワが発生した場合であっても有効幅内（中央部）へのシワの進行が防止される。その結果、シワのない、外観に優れた光学積層体を得ることができる。さらに、参考例１から明らかなように、上記のような効果は、貼り合わせる光学機能フィルムの厚みが薄い場合に特に顕著である。したがって、本発明が薄型の光学積層体を作製する際に特に好適であることがわかる。

本発明の製造方法により得られる光学積層体は、偏光板、積層位相差フィルムとして好適に用いられる。このような偏光板および積層位相差フィルムは、液晶テレビ、液晶ディスプレイ、携帯電話、デジタルカメラ、ビデオカメラ、携帯ゲーム機、カーナビゲーション、コピー機、プリンター、ファックス、時計、電子レンジ等の液晶パネル、有機ＥＬデバイスの反射防止膜として好適に用いられる。

１０ 積層体
１１ 樹脂基材
１２ ポリビニルアルコール系樹脂層（偏光膜）
２１ 光学機能フィルム
２２ 光学機能フィルム
１００ 光学積層体

Claims (7)

1. 樹脂基材と該樹脂基材の片側に塗布形成された第１の光学機能層とを有する積層体を作製する工程と、
   該積層体の第１の光学機能層に光学機能フィルムを積層して第２の光学機能層を形成する工程と、を含み、
   該積層体および該光学機能フィルムの少なくとも一方にナーリングが形成された状態で、該積層体と該光学機能フィルムとを積層する、光学積層体の製造方法であって、
   該第１の光学機能層が、該樹脂基材の片側に塗布形成されたポリビニルアルコール系樹脂層を延伸および染色して得られる偏光膜であり、ならびに、該第２の光学機能層が該偏光膜の保護層であり、
   該光学機能フィルムの厚みが３０μｍ以下である、方法。
2. 樹脂基材と該樹脂基材の片側に塗布形成された第１の光学機能層とを有する積層体を作製する工程と、
   該積層体の第１の光学機能層に光学機能フィルムを積層して第２の光学機能層を形成する工程と、を含み、
   該積層体および該光学機能フィルムの少なくとも一方にナーリングが形成された状態で、該積層体と該光学機能フィルムとを積層する、光学積層体の製造方法であって、
   該第１の光学機能層が、該樹脂基材の片側に液晶組成物を塗布し、乾燥または硬化することにより得られる位相差層であり、ならびに、該第２の光学機能層が、高分子フィルムの延伸フィルムで構成される別の位相差層であり、
   該光学機能フィルムの厚みが３０μｍ以下である、方法。
3. 前記積層体および前記光学機能フィルムが長尺状であり、該積層体および該光学機能フィルムを搬送しながら長尺方向を揃えて積層する、請求項１または２に記載の製造方法。
4. 前記ナーリングが、前記積層体および前記光学機能フィルムの少なくとも一方の幅方向の両端部に形成される、請求項３に記載の製造方法。
5. 前記積層体および前記光学機能フィルムが異なる幅を有し、前記ナーリングが、該積層体および該光学機能フィルムの重なり合う部分の幅方向の両端部に形成される、請求項４に記載の製造方法。
6. 前記ナーリングの厚みが８μｍ〜１５μｍである、請求項１から５のいずれかに記載の製造方法。
7. 前記ナーリングが、前記積層体と前記光学機能フィルムとの積層前、積層時、および積層直後から選択される少なくとも１つのタイミングで形成される、請求項１から６のいずれかに記載の製造方法。