光学フィルム、偏光板、液晶パネル、液晶表示装置および光学フィルムの製造方法
【課題】 偏光子を含む光学フィルムにおいて、特に原反幅方向の両端部における偏光度のバラツキを改善し、液晶パネルに使用した場合に優れた光学特性を得る光学フィルムを提供する。
【解決手段】 偏光子は一軸延伸フィルムであり、一軸延伸の方向と直交する方向において吸収軸の軸方向が変化しており、位相差フィルムは遅相軸の軸方向が分布を有したものであり、偏光子の一軸延伸の方向と直交する方向と、位相差フィルムの遅相軸の軸方向が分布を有する方向とが一致するように積層され、さらに偏光子の一軸延伸の方向と直交する方向における両端部の吸収軸の軸方向が中央部での吸収軸の軸方向に対してなす角度θｐＬ、θｐＲと、位相差フィルムの遅相軸の軸方向が分布を有する方向における両端部の遅相軸の軸方向が中央部での遅相軸の軸方向に対してなす角度θｒＬ、θｒＲとが、下記式を満たす。
０°≦｜θｐＬ−θｒＬ｜＜０．５°
０°≦｜θｐＲ−θｒＲ｜＜０．５°
【解決手段】 偏光子は一軸延伸フィルムであり、一軸延伸の方向と直交する方向において吸収軸の軸方向が変化しており、位相差フィルムは遅相軸の軸方向が分布を有したものであり、偏光子の一軸延伸の方向と直交する方向と、位相差フィルムの遅相軸の軸方向が分布を有する方向とが一致するように積層され、さらに偏光子の一軸延伸の方向と直交する方向における両端部の吸収軸の軸方向が中央部での吸収軸の軸方向に対してなす角度θｐＬ、θｐＲと、位相差フィルムの遅相軸の軸方向が分布を有する方向における両端部の遅相軸の軸方向が中央部での遅相軸の軸方向に対してなす角度θｒＬ、θｒＲとが、下記式を満たす。
０°≦｜θｐＬ−θｒＬ｜＜０．５°
０°≦｜θｐＲ−θｒＲ｜＜０．５°
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学フィルム、偏光板、液晶パネル、液晶表示装置および光学フィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビ、パソコン、携帯電話等の各種液晶表示装置（ＬＣＤ）には、偏光子が用いられている。前記液晶表示装置では、液晶セルの視認側およびバックライト側に、吸収軸が直交する状態で、偏光子の少なくとも片面に保護層が積層された偏光板が配置されている。通常、前記偏光子は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルムをヨウ素等の二色性物質で染色し、一軸延伸することで作製されている。一般に、偏光子の吸収軸は、その延伸方向に一致する。工業的に延伸フィルムを製造する場合、フィルムの長手方向にロール間で延伸処理を施しながら、同時にそのフィルムを長手方向に移動させてロールに巻き取る、ロール間一軸延伸（ＭＤ方向延伸）を行うことが一般的に行われている。
【０００３】
近年では、テレビ用としての液晶表示装置の用途が急増しており、画面のサイズも大型化している。これに伴い、テレビに用いられる偏光子にも、大型化が要求されている。また液晶表示装置は、大型化とともに、機能向上や輝度向上もなされており、用いられる偏光板も大型化と同時に、光学特性の向上および面内均一性の向上が求められている。このような大型の偏光板を得るためには、広幅の原反フィルムを均一に一軸延伸することが必要であるが、表示特性を向上させるために、幅方向の膜厚差の小さい偏光子を使用することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、ロール間一軸延伸を行うと、延伸時にフィルムの幅方向（ＴＤ方向）に部分収縮（ネックイン）が発生するという問題がある。ネックインが発生すると、前記フィルムに厚みムラが生じ、光学特性の面内均一性が悪化する傾向にある。前記偏光板の面内の光学特性が均一でない場合、液晶表示装置に装着した際に表示ムラが発生する。
【０００４】
そこで、延伸倍率と延伸間距離を規定することで、ネックインを抑制して均一な厚みのフィルムを製造しようとする検討がなされている（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、この方法によっても、ネックインの抑制はされるものの完全に防ぐことは困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−９１３６９号公報
【特許文献２】特開２００８−２４１９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明は、偏光子を含む光学フィルムにおいて、特に原反幅方向の両端部における偏光度のバラツキを改善し、液晶パネルに使用した場合に優れた光学特性を得る光学フィルムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明の光学フィルムは、偏光子と位相差フィルムとを含む光学フィルムであって、前記偏光子と前記位相差フィルムとは積層されており、前記偏光子は一軸延伸フィルムであり、前記一軸延伸の方向と直交する方向において吸収軸の軸方向が変化しており、
前記位相差フィルムは、遅相軸の軸方向が分布を有したものであり、
前記偏光子と前記位相差フィルムとは、前記偏光子の前記一軸延伸の方向と直交する方向と、前記位相差フィルムの前記遅相軸の軸方向が分布を有する方向とが一致するように積層されており、
さらに、前記偏光子の前記一軸延伸の方向と直交する方向における、両端部の吸収軸の軸方向が中央部での吸収軸の軸方向に対してなす角度をそれぞれθｐＬ、θｐＲとし、
前記位相差フィルムの前記遅相軸の軸方向が分布を有する方向における、両端部の遅相軸の軸方向が中央部での遅相軸の軸方向に対してなす角度をそれぞれθｒＬ、θｒＲとしたときに、下記式を満たしていることを特徴とする。
０°≦｜θｐＬ−θｒＬ｜＜０．５°
０°≦｜θｐＲ−θｒＲ｜＜０．５°
【０００８】
本発明の偏光板は、前記光学フィルムを含む偏光板であって、前記光学フィルムに含まれる前記位相差フィルムが偏光子の保護層を兼ねていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の液晶パネルは、前記光学フィルム、または、前記偏光板が、前記液晶セルの少なくとも一方の側に配置されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の液晶表示装置は、前記液晶パネルを含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明の光学フィルムの製造方法は、偏光子と位相差フィルムとを含む光学フィルムの製造方法であって、帯状の原反フィルムを長手方向に延伸し、フィルム幅方向において吸収軸の軸方向が変化している長尺フィルム状の偏光子を準備する工程と、前記位相差フィルムとして、フィルム幅方向に遅相軸の軸方向が分布を有し、前記幅方向の両端部での遅相軸が中心部の遅相軸に対してなす角度をそれぞれθｐＬ、θｐＲとし、前記偏光子のフィルム幅方向の両端部での吸収軸が中心部の吸収軸に対してなす角度をそれぞれθｒＬ、θｒＲとしたときに下記式を満たす長尺フィルム状の位相差フィルムを準備する工程と、前記偏光子および前記位相差フィルムを、それぞれ、フィルム長手方向に搬送しながら貼着する貼着工程とを有することを特徴とする。
０°≦｜θｐＬ−θｒＬ｜＜０．５°
０°≦｜θｐＲ−θｒＲ｜＜０．５°
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、偏光子の吸収軸の軸方向が幅方向に分布を有していても、液晶表示装置に装着した際に高コントラストが得られる光学フィルムを提供することができる。特に、ネックインが発生した偏光子であっても、その状態のままで用いることができるので、製造効率が大幅に向上し、また、画像表示装置の高品質化にも対応可能な光学フィルムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の光学フィルムの製造方法の一例を示す模式図である。
【図２】図２は、本発明の偏光板の構成の一例を示す模式断面図である。
【図３】図３は、本発明の液晶パネルの構成の一例を示す模式断面図である。
【図４】図４は、本発明の液晶表示装置の構成の一例を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の光学フィルムにおいて、前記θｐＬ、前記θｐＲ、前記θｒＬおよび前記θｒＲの、それぞれの絶対値が、０°を超えて１°未満の範囲にあることが好ましい。
【００１５】
本発明の光学フィルムにおいて、前記偏光子が帯状の原反フィルムを長手方向に延伸したものであり、かつ、前記位相差フィルムが帯状の原反フィルムを幅方向に延伸したものであることが好ましい。
【００１６】
本発明の偏光板において、前記偏光子の一方側に前記位相差フィルムが積層され、他方側に保護層が設けられていることが好ましい。
【００１７】
本発明の偏光板において、前記位相差フィルムと前記偏光子との間に、さらに保護層が設けられていることが好ましい。
【００１８】
本発明の光学フィルムの製造方法において、前記貼着工程の後に、さらに、前記貼着したフィルムを切り出して光学フィルムを形成する工程を有することが好ましい。
【００１９】
つぎに、本発明について詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の記載により制限されない。
【００２０】
本発明の光学フィルムは、偏光子と位相差フィルムとを含み、前記偏光子と前記位相差フィルムとは積層されている。前記偏光子は一軸延伸フィルムであり、前記一軸延伸の方向と直交する方向において吸収軸の軸方向が変化している。すなわち、前記偏光子の吸収軸は、フィルムの長手方向に延伸を行った場合には、フィルムの幅方向の端部に向かうに従い、フィルム中央部の吸収軸の軸方向に対してズレが生じている。このような現象は、例えば、いわゆるネックイン現象が発生しているフィルムに見られるものである。そして、前記偏光子と、位相差フィルムであって遅相軸の軸方向に分布を有しているものとを少なくとも組み合わせることにより得られるものが本発明の光学フィルムである。
【００２１】
前記偏光子と前記位相差フィルムとは、例えば、後述する「ロールｔｏロール法」で積層される。本発明における位相差フィルムの遅相軸の軸方向は、フィルム端部に向かうに従い、フィルム中央部の遅相軸の軸方向に対してズレを有するものである。前記偏光子の吸収軸の軸方向のズレと前記位相差フィルムの遅相軸の軸方向のズレは、両端部において所定の関係を有していることが重要である。すなわち、前記偏光子を構成する一軸延伸フィルムの一軸延伸の方向と直交する方向の中央部での吸収軸の角度を０°としたときの両端部の吸収軸方向が前記中央部での吸収軸方向に対してなす角度を、それぞれθｐＬ、θｐＲとし、前記一軸延伸方向と直交する方向の両端部における、前記偏光子と積層している前記位相差フィルムの遅相軸方向が、前記位相差フィルムの中央部での遅相軸方向に対してなす角度を、それぞれθｒＬ、θｒＲ、としたときに、０°≦｜θｐＬ−θｒＬ｜＜０．５°および０°≦｜θｐＲ−θｒＲ｜＜０．５°の関係を満たしている。ここで、「｜θｐＬ−θｒＬ｜」とは、θｐＬとθｒＬの差の絶対値を表す。
【００２２】
さらに、本発明の光学フィルムは、前記θｐＬ、前記θｐＲ、前記θｒＬおよび前記θｒＲの、それぞれの絶対値が、０°を超えて１°未満の範囲にあることが好ましい。
【００２３】
［偏光子］
本発明において、偏光子は、例えば、二色性物質であるヨウ素を含有するポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系樹脂を含む高分子フィルムを延伸して得ることができるが、これに限定されない。前記高分子フィルムとしては、ＰＶＡ系フィルムの他には、例えば、部分ホルマール化ＰＶＡ系フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系フィルムや、これらの部分ケン化フィルム等の親水性ポリマーフィルム等も挙げられる。また、これらの他にも、ＰＶＡの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等のポリエン配向フィルム、延伸配向されたポリビニレン系フィルム等も使用できる。これらの中でも、後述する二色性物質であるヨウ素による染色性に優れることから、ＰＶＡ系ポリマーフィルムを用いることが好ましい。
【００２４】
前記ＰＶＡ系ポリマーフィルムの原料ポリマーとしては、例えば、酢酸ビニルを重合した後にケン化したものや、酢酸ビニルに対して、少量の不飽和カルボン酸や不飽和スルホン酸等の共重合可能なモノマーを共重合したポリマー等が挙げられる。前記ＰＶＡ系ポリマーの重合度は、特に制限されないが、水に対する溶解度の点等から、１００〜１００００の範囲が好ましく、より好ましくは、１０００〜１００００の範囲である。前記平均重合度は、例えば、ＪＩＳ Ｋ ６７２６（１９９４年版）に準じて求めることができる。また、前記ＰＶＡ系ポリマーのケン化度は、７５モル％以上が好ましく、より好ましくは、９８〜１００モル％の範囲である。ケン化度が前記範囲であるポリビニルアルコール系樹脂を用いることで、より耐久性に優れた偏光子を得ることができる。
【００２５】
前記ポリビニルアルコール系樹脂を含む高分子フィルムを得る方法としては、任意の適切な成形加工法が採用され得る。前記成形加工法としては、例えば、特開２００１−３１５１４４号公報［実施例１］に記載の方法が挙げられる。
【００２６】
前記ポリビニルアルコール系樹脂を含む高分子フィルムは、好ましくは、可塑剤および界面活性剤の少なくとも一方を含む。前記可塑剤としては、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等があげられる。前記界面活性剤としては、例えば、非イオン界面活性剤等があげられる。前記可塑剤および前記界面活性剤の含有量は、好ましくは、前記ポリビニルアルコール系樹脂１００重量部に対して、１〜１０重量部の範囲である。前記可塑剤および前記界面活性剤は、例えば、偏光子の染色性や延伸性を向上させる。
【００２７】
前記ポリビニルアルコール系樹脂を含む高分子フィルムは、例えば、市販のフィルムをそのまま用いることもできる。前記市販のポリビニルアルコール系樹脂を含む高分子フィルムとしては、例えば、（株）クラレ製の商品名「クラレビニロンフィルム」、東セロ（株）製の商品名「トーセロビニロンフィルム」、日本合成化学工業（株）製の商品名「日合ビニロンフィルム」等が挙げられる。前記フィルムの厚みは１０〜１２０μｍの範囲にあることが好ましく、２０〜１００μｍの範囲にあることがより好ましい。
【００２８】
前記二色性物質としては、従来公知の物質が使用でき、例えば、ヨウ素や有機染料等が挙げられる。前記有機染料を使用する場合には、例えば、可視光領域のニュートラル化を図る点より、二種類以上を組み合わせることが好ましい。偏光子は、上述の高分子フィルムを膨潤させた後、二色性物質を含む染色液に接触させて染色して製造する。前記染色液としては、前記二色性物質を溶媒に溶解した溶液が使用できる。前記溶媒としては、例えば、水が使用できるが、水と相溶性のある有機溶媒がさらに添加されてもよい。前記溶液における二色性物質の濃度は、特に制限されないが、例えば、０．０１〜０．５重量％の範囲であり、好ましくは、０．０１〜０．３重量％の範囲である。
【００２９】
また、前記二色性物質としてヨウ素を使用する場合、溶解度、染色効率等をより一層向上できることから、ヨウ素に加えて、助剤としてヨウ化物をさらに添加することが好ましい。前記ヨウ化物としては、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、ヨウ化チタン等があげられる。これらのヨウ化物の添加割合は、前記染色液において、０．０１〜１０重量％の範囲であることが好ましく、より好ましくは、０．０１〜７重量％の範囲である。例えば、ヨウ素とヨウ化カリウムとを組み合わせて使用する場合、前記溶液におけるヨウ素（Ａ）とヨウ化カリウム（Ｂ）の割合（Ａ：Ｂ（重量比））は、例えば、Ａ：Ｂ＝１：５〜１：１００の範囲であり、好ましくは、Ａ：Ｂ＝１：７〜１：５０の範囲である。
【００３０】
前記偏光子のヨウ素含有量は、例えば、１．８〜５．０重量％の範囲であり、好ましくは、２．０〜４．０重量％の範囲である。前記偏光子は、さらに、カリウムを含むことが好ましい。前記カリウムの含有量は、例えば、０．２〜１．０重量％の範囲であり、好ましくは、０．３〜０．９重量％の範囲であり、さらに好ましくは、０．４〜０．８重量％の範囲である。前記偏光子は、さらに、ホウ素を含むことが好ましい。前記ホウ素の含有量は、例えば、０．５〜３．０重量％の範囲であり、好ましくは、１．０〜２．８重量％の範囲であり、さらに好ましくは、１．５〜２．６重量％の範囲である。
【００３１】
偏光子の製造方法は、上述の高分子フィルムを材料とし、例えば、膨潤工程、染色工程、架橋工程、調整工程、乾燥工程等の一連の工程を有し、これら工程の少なくとも一つにおいてまたは別個に延伸工程を実施するものとすることが好ましい。前記高分子フィルムは、長尺フィルムを用いて、上記工程を連続工程で行うことが好ましい。延伸を長尺方向に行うと、前記延伸方向と直交する方向すなわち長尺フィルムの幅方向に吸収軸の軸方向の変化が起こりやすい。乾燥工程においては、延伸後のフィルムを２０〜１５０℃のオーブン中で加熱乾燥することが好ましく、より好ましくは、４０〜１００℃である。
【００３２】
［位相差フィルム］
本発明における位相差フィルムの種類は、例えば、１／２λ板や１／４λ板等の各種波長板、液晶層の複屈折による着色の補償や視野角拡大等の視角の補償を目的としたもの等、使用目的に応じた位相差を有するものでもよい。
【００３３】
前記位相差フィルムの材料としては、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や、ポリエステル系、ポリカーボネート系、ノルボルネン系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリエーテルスルホン系、ポリスルホン系、ポリスチレン系、アクリル系、アセテート系、ポリオレフィン系等の樹脂等のポリマーフィルムを延伸処理した複屈折性フィルム、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で支持した積層体等が挙げられる。
【００３４】
さらに、前記位相差フィルムは、偏光子との接着性を上げるために、例えば、その表面が、アルカリ等によってケン化処理されてもよい。あるいは、表面に適切なプライマー処理を行ってもよい。ウレタン系のプライマーやシリコン系のプライマーでの処理が好ましく行われる。
【００３５】
前記位相差フィルムの厚みは、例えば、１〜５００μｍの範囲であり、好ましくは、５〜２００μｍの範囲であり、より好ましくは、１０〜１５０μｍの範囲である。また、前記位相差フィルムの波長５９０ｎｍにおける透過率は、好ましくは、９０％以上である。
【００３６】
［保護層］
前記保護層は、例えば、偏光子が収縮や膨張することを防いだり、紫外線による劣化を防いだりするために用いられる。前記保護層としては、特に制限されず、従来公知の保護フィルムを使用できるが、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ものが好ましい。このような保護層の材質の具体例としては、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等のセルロース系樹脂や、ポリエステル系、ポリカーボネート系、ノルボルネン系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリエーテルスルホン系、ポリスルホン系、ポリスチレン系、アクリル系、アセテート系、ポリオレフィン系等の樹脂等があげられる。また、前記アクリル系、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樹脂または紫外線硬化型樹脂等も挙げられる。
【００３７】
この他にも、特開２００１−３４３５２９号公報やＷＯ ０１／３７００７号公報に記載されているような、例えば、イソブテンおよび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混合押出物からなるフィルム等も使用できる。
【００３８】
［本発明の光学フィルム］
本発明の光学フィルムは、前記偏光子および前記位相差フィルムを含む。本発明の光学フィルムの製造は、例えば、つぎのような「ロールｔｏロール法」により実施される。
【００３９】
すなわち、まず、前記偏光子であって、帯状の原反フィルムを長手方向に延伸した、長尺フィルム状でフィルム幅方向において吸収軸の軸方向が変化している偏光子を準備する。前述のとおり、前記本発明における偏光子の好ましい態様としては、例えば、フィルム長手方向に吸収軸を有する連続フィルムとして製造される。これを用いることで、容易に前記偏光子を準備することが可能である。前記偏光子は、ロールに巻回した形態で準備されることが好ましい。前記偏光子は、例えば、少なくとも一方の表面に前記保護層が積層されたものであってもよい。
【００４０】
つぎに、長尺フィルム状でフィルム幅方向に遅相軸の軸方向の分布を有し、前記幅方向の両端部での遅相軸が中心部の遅相軸に対してなす角度をそれぞれθｐＬ、θｐＲとし、前記偏光子のフィルム幅方向の両端部での吸収軸が中心部の吸収軸に対してなす角度をそれぞれθｒＬ、θｒＲとしたときに下記式を満たす長尺フィルム状の位相差フィルムを準備する。長尺フィルムの耳部分をスリットして製品とする際には、製品として利用される領域における端部が下記式を満たしていればよい。
０°≦｜θｐＬ−θｒＬ｜＜０．５°
０°≦｜θｐＲ−θｒＲ｜＜０．５°
【００４１】
前述のとおり、前記本発明における位相差フィルムの好ましい態様としては、例えば、フィルム幅方向に遅相軸を有する連続フィルムとして製造される。これを用いることで、容易に前記位相差フィルムを準備することが可能である。前記位相差フィルムも、ロールに巻回した形態で準備されることが好ましい。
【００４２】
つぎに、前記偏光子および前記位相差フィルムを、それぞれ、フィルム長手方向に搬送しながら貼着する。前記偏光子および前記位相差フィルムは、特に制限するものではないが、複数のロールにより、前記フィルム長手方向に搬送されることが好ましい。前記偏光子と前記位相差フィルムとの貼着には、例えば、粘着剤やその他の接着剤等が使用される。
【００４３】
このようにして、本発明の光学フィルムを製造できる。本発明の光学フィルムは、通常、所定の大きさにカットして偏光板等の用途に使用される。
【００４４】
図１に、本発明の光学フィルムの製造方法の一例を模式的に示す。図示のとおり、本例では、ロールに巻回した形態の長尺フィルム状の偏光子１１および位相差フィルム１２を、２本のロール１５により、それぞれ、矢印Ｃで示すように、フィルム長手方向に搬送しながら貼着する。前記偏光子１１は、矢印Ａで示すように、フィルム長手方向に吸収軸を有する。また、前記位相差フィルム１２は、矢印Ｂで示すように、フィルム幅方向に遅相軸を有する。前記貼着により、前記偏光子１１の吸収軸と前記位相差フィルム１２の遅相軸とが直交する光学フィルム１０を得ることができる。本例では、前記光学フィルム１０をロールに巻回して回収している。
【００４５】
このように、前記方法によれば、本発明の光学フィルムを連続的に製造可能である。すなわち、この製造方法によれば、工程数が減り、短時間での製造が可能となる。また、製造工程も単純で、歩留まりも向上する。
【００４６】
［本発明の偏光板］
本発明の偏光板は、前記本発明の光学フィルムを含み、前記光学フィルムに含まれる前記位相差フィルムは、偏光子を保護する保護層を兼ねている。前記偏光子の前記位相差フィルムが積層されていない側の表面には、さらに保護層が設けられていてもよく、前記保護層は保護フィルムであってもよい。この構成の場合、前記偏光子を前記位相差フィルムと保護フィルムで挟んで、ロールｔｏロール法で積層することも好ましい。前記偏光子と前記位相差フィルムとの間に、さらに保護層が設けられていてもよい。この場合、本発明の偏光板は、偏光子の両側に保護層を設けておき、その両側に保護層を設けた偏光子と位相差フィルムとをロールｔｏロール法で積層して製造することもできる。図２の模式断面図に、本発明の偏光板の構成の一例を示す。同図においては、分かりやすくするために、各構成部材の大きさ、比率等は、実際とは異なっている。図示のとおり、この偏光板２０は、保護層２１と本発明の光学フィルム１０が積層されている。前記光学フィルム１０は、偏光子１１、および位相差フィルム１２が積層されたものであり、前記偏光板２０は、保護層２１、偏光子１１、および位相差フィルム１２が、この順序で積層され構成されている。前記偏光板の全体厚みは、例えば、２０〜３００μｍの範囲である。前記範囲の厚みとすることで、より機械的強度に優れた偏光板を得ることができる。
【００４７】
また、本発明の偏光板は、例えば、液晶セル等への積層が容易になることから、その最外層に、さらに粘着剤層を有していることも好ましい。
【００４８】
前記粘着剤層の表面は、汚染防止等を目的として、セパレータによってカバーすることが好ましい。このセパレータは、前記保護フィルム等のような薄層のフィルムに、必要に応じて、シリコーン系、長鎖アルキル系、フッ素系、硫化モリブデン等の剥離剤による剥離コートを設ける方法等によって形成できる。
【００４９】
［本発明の液晶パネル］
本発明の液晶パネルは、前記光学フィルムまたは前記偏光板が、液晶セルの少なくとも一方の側に配置されて構成されている。図３の模式断面図に、本発明の液晶パネルの構成の一例を示す。同図において、図２と同一部分には、同一符号を付している。図示のとおり、この液晶パネル３０では、前記本発明の偏光板２０が、前記位相差フィルム１２が前記液晶セル３１側に位置する状態で、前記液晶セル３１の視認側（同図において上側）およびバックライト側（同図において下側）の双方に配置されている。なお、この例の液晶パネルでは、前記液晶セルの視認側およびバックライト側の双方に、前記本発明の偏光板が配置されているが、本発明はこれに限定されない。本発明の液晶パネルにおいて、前記本発明の偏光板は、前記液晶セルの視認側およびバックライト側の少なくとも一方の側に配置されていればよい。
【００５０】
［本発明の液晶表示装置］
本発明の液晶表示装置は、光学フィルムまたは偏光板と液晶パネルとを含む。図４の概略断面図に、本発明の液晶表示装置の構成の一例を示す。同図においては、分かりやすくするために、各構成部材の大きさ、比率等は、実際とは異なっている。図示のとおり、この液晶表示装置２００は、液晶パネル１００と、前記液晶パネル１００の一方の側に配置された直下方式のバックライトユニット４０とを少なくとも備える。前記直下方式のバックライトユニット４０は、光源４１と、反射フィルム４２と、拡散板４３と、プリズムシート４４と、輝度向上フィルム４５とを少なくとも備える。なお、本例の液晶表示装置２００では、バックライトユニットとして、直下方式が採用された場合を示しているが、本発明は、これに限定されず、例えば、サイドライト方式のバックライトユニットであってもよい。サイドライト方式のバックライトユニットは、前記の直下方式の構成に加え、さらに導光板と、ライトリフレクターとを少なくとも備える。なお、図４に例示した構成部材は、本発明の効果が得られる限りにおいて、液晶表示装置の照明方式や液晶セルの駆動モード等、用途に応じてその一部が省略され得るか、または、他の光学部材で代替され得る。
【００５１】
本発明の液晶表示装置は、液晶パネルのバックライト側から光を照射して画面を見る透過型であってもよいし、液晶パネルの視認側から光を照射して画面を見る反射型であってもよいし、透過型と反射型の両方の性質を併せ持つ、半透過型であってもよい。
【００５２】
本発明の液晶表示装置の好ましい用途は、テレビである。前記テレビの画面サイズは、好ましくは、ワイド１７型（３７３ｍｍ×２２４ｍｍ）以上であり、より好ましくは、ワイド２３型（４９９ｍｍ×３００ｍｍ）以上であり、さらに好ましくは、ワイド３２型（６８７ｍｍ×４１２ｍｍ）以上である。本発明の光学フィルム、偏光板を使用することにより、大型画面の液晶テレビに対応することが可能となり、また、コントラストを向上させることができる。
【実施例】
【００５３】
つぎに、本発明の実施例について、比較例と併せて説明する。ただし、本発明は、下記の実施例および比較例により何ら制限されない。なお、各実施例および各比較例における各種物性は、下記の方法により測定した。
【００５４】
（偏光子の吸収軸角度、位相差フィルムの遅相軸角度）
偏光子の吸収軸角度および位相差フィルムの遅相軸角度は、ＡＸＯＭＥＴＲＩＣＳ社製、商品名「ＡｘｏＳｃａｎ」を用いて測定した。
【００５５】
（正面コントラスト）
作製した偏光板の位相差フィルム面側に、アクリル系粘着剤を厚み２０μｍとなるように積層した。これをソニー（株）製液晶テレビ、商品名「ＢＲＡＶＩＡ ＫＤＬ−４０Ｗ１」（４０Ｖ型）の液晶セルのバックライト側の面に貼り合わせた。前記液晶セルの視認側の面には、日東電工（株）製偏光板「ＶＥＧＱ１７２４」を貼り合わせた。この液晶テレビの正面コントラストを、（株）トプコン製輝度計、商品名「ＢＭ−５Ａ」を用いて測定した。
【００５６】
［実施例１］
（偏光子の作製）
（１）膨潤工程
重合度２４００、ケン化度９９．９％の厚み７５μｍのポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルム（フィルム幅：３４００ｍｍ）を用意した。前記ＰＶＡフィルムを、３０℃の温水（膨潤浴）に６０秒浸漬し、膨潤させた。
【００５７】
（２）染色工程および延伸工程
前記ＰＶＡフィルムを前記膨潤浴から引き上げ、ヨウ素とヨウ化カリウムとを重量比１：７の割合で含む濃度３．２重量％の３０℃の水溶液（染色浴）に６０秒浸漬し、前記膨潤工程前のＰＶＡフィルムに対して３．４倍の長さになるように、ロール間ＭＤ延伸（縦延伸）をさせながら前記フィルムを染色した。
【００５８】
（３）架橋工程および延伸工程
前記ＰＶＡフィルムを前記染色浴から引き上げ、３重量％のホウ酸と３重量％のヨウ化カリウムとを含む３０℃の水溶液（架橋浴）に１０秒浸漬し、前記膨潤工程前のＰＶＡフィルムに対して３．６倍の長さになるように、ロール間ＭＤ延伸（縦延伸）を行った。
【００５９】
（４）延伸工程
前記ＰＶＡフィルムを前記架橋浴から引き上げ、４重量％のホウ酸と５重量％のヨウ化カリウムとを含む６０℃の水溶液（延伸浴）に６０秒浸漬し、前記膨潤工程前のＰＶＡフィルムに対して６．０倍の長さになるように、ロール間ＭＤ延伸（縦延伸）を行った。このとき、延伸浴での延伸間距離は９０００ｍｍであり、ＰＶＡフィルムの幅（Ｗ）／延伸浴での延伸距離（Ｌ）＝２．６であった。
【００６０】
（５）調整（ヨウ素イオン含浸処理）・乾燥工程
前記ＰＶＡフィルムを前記延伸浴から引き上げ、３重量％のヨウ化カリウムを含む３０℃の水溶液（調整浴）に２０秒浸漬させた。ついで、このＰＶＡフィルムを６０℃のオーブンで４分間乾燥を行い、本実施例の偏光子を得た。
【００６１】
得られた偏光子の吸収軸の幅方向の軸方向角度は、原反の中央部を０°（ＭＤ方向）としたときに、原反の右端では−０．２°、左端では＋０．２°であり、両端部では軸がずれ、ネックイン現象が生じていた。
【００６２】
（位相差フィルム）
位相差フィルムとして、ノルボルネン系フィルム（日本ゼオン（株）製、商品名「ＺＢ１４−６３２２５」、厚み：７０μｍ、フィルム幅：１３３０ｍｍ）を使用した。この位相差フィルムの遅相軸の幅方向の軸方向角度は、原反の中央部を０°（ＴＤ方向）としたとき、原反の右端では−０．２°、左端では＋０．２°であり、両端部では軸がずれ、ボーイング現象が生じていた。
【００６３】
（光学フィルムの作製）
前記偏光子を前記位相差フィルムと偏光子保護フィルムとで挟むように接着剤で貼り合わせ、光学フィルムを作製した。偏光子保護フィルムは、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）系フィルム（富士フイルム（株）製、商品名「ＴＤ８０ＵＬ」、厚み：８０μｍ）を用いた。接着剤は、アセトアセチル基を有するポリビニルアルコール系樹脂（平均重合度：１２００、ケン化度：９８．５モル％、アセトアセチル化度：５モル％）１００重量部に対し、メチロールメラミン２０重量部を、３０℃の条件下に純水に溶解し、固形分濃度３．２重量％に調整した水溶液を用いた。この接着剤を用い、３０℃の温度条件下で前記偏光子を挟んで前記位相差フィルムと前記偏光子保護フィルムをロール機で貼り合わせた後、６０℃で４分間乾燥させて本実施例の光学フィルムを作製した。
【００６４】
［実施例２］
（偏光子の作製）
（１）膨潤工程
重合度２４００、ケン化度９９．９％の厚み７５μｍのポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルム（フィルム幅：３０００ｍｍ）を用意した。前記ＰＶＡフィルムを、３０℃の温水（膨潤浴）に６０秒浸漬し、膨潤させた。
【００６５】
（２）染色工程および延伸工程
前記ＰＶＡフィルムを前記膨潤浴から引き上げ、ヨウ素とヨウ化カリウムとを重量比１：７の割合で含む濃度３．２重量％の３０℃の水溶液（染色浴）に６０秒浸漬し、前記膨潤工程前のＰＶＡフィルムに対して２．８倍の長さになるように、ロール間ＭＤ延伸（縦延伸）をさせながら前記フィルムを染色した。
【００６６】
（３）架橋工程および延伸工程
前記ＰＶＡフィルムを前記染色浴から引き上げ、３重量％のホウ酸と３重量％のヨウ化カリウムとを含む３０℃の水溶液（架橋浴）に１０秒浸漬し、前記膨潤工程前のＰＶＡフィルムに対して３倍の長さになるように、ロール間ＭＤ延伸（縦延伸）を行った。
【００６７】
（４）延伸工程
前記ＰＶＡフィルムを前記架橋浴から引き上げ、４重量％のホウ酸と５重量％のヨウ化カリウムとを含む６０℃の水溶液（延伸浴）に６０秒浸漬し、前記膨潤工程前のＰＶＡフィルムに対して６．２倍の長さになるように、ロール間ＭＤ延伸（縦延伸）を行った。このとき、延伸浴での延伸間距離は１０５００ｍｍであり、ＰＶＡフィルムの幅（Ｗ）／延伸浴での延伸距離（Ｌ）＝３．５であった。
【００６８】
（５）調整（ヨウ素イオン含浸処理）・乾燥工程
前記ＰＶＡフィルムを前記延伸浴から引き上げ、３重量％のヨウ化カリウムを含む３０℃の水溶液（調整浴）に２０秒浸漬させた。ついで、このＰＶＡフィルムを６０℃のオーブンで４分間乾燥を行い、本実施例の偏光子を得た。
【００６９】
得られた偏光子の吸収軸の幅方向の軸方向角度は、原反の中央部を０°（ＭＤ方向）としたときに、原反の右端では−０．５°、左端では＋０．５°であり、両端部では軸がずれ、ネックイン現象が生じていた。
【００７０】
（位相差フィルム）
位相差フィルムとして、セルロース系フィルム（富士フイルム（株）製、商品名「ＷＶＢＺ４３８」、厚み：８０μｍ、フィルム幅：１４９０ｍｍ）を、左右８０ｍｍずつスリットして１３３０ｍｍ幅としたものを使用した。この位相差フィルムの遅相軸の幅方向の軸方向角度は、原反の中央部を０°（ＴＤ方向）としたとき、スリット後の原反の右端では−０．５°、左端では＋０．５°であり、両端部では軸がずれ、ボーイング現象が生じていた。
【００７１】
（光学フィルムの作製）
上記偏光子、上記位相差フィルムを用いたほかは、実施例１と同様にして本実施例の光学フィルムを作製した。
【００７２】
［実施例３］
偏光子としては、実施例１の偏光子を用い、位相差フィルムとしては、実施例２の位相差フィルムを用いたほかは、実施例１と同様にして本実施例の光学フィルムを作製した。
【００７３】
［実施例４］
偏光子としては、実施例２の偏光子を用い、位相差フィルムとしては、実施例１の位相差フィルムを用いたほかは、実施例１と同様にして本実施例の光学フィルムを作製した。
【００７４】
［実施例５］
偏光子としては、実施例１の偏光子を用い、位相差フィルムとしては、実施例１の位相差フィルムの原反を一度別の巻き芯に巻き取り、その原反を再度繰り出し側に戻したもの（巻き替え）を用いたほかは、実施例１と同様にして本実施例の光学フィルムを作製した。なお、前記巻き替えの位相差フィルムの遅相軸の幅方向の軸方向角度は左右が逆転し、原反の中央部を０°（ＴＤ方向）としたとき、原反の右端では＋０．２°、左端では−０．２°であり、両端部では軸がずれ、ボーイング現象が生じていた。
【００７５】
［比較例１］
（位相差フィルム）
位相差フィルムは、次のように作製した。トリアセチルセルロース基材（厚み：８０μｍ、フィルム幅１３３０ｍｍ）に、２，２’−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパンおよび２，２’−ビス（トリフルオロメチル）−４，４’ジアミノビフェニルから合成されたポリイミドの１５重量％シクロヘキサノン溶液を、２０μｍの厚みで塗布した。その後、１００℃で１０分間乾燥処理し、厚み約３μｍの薄膜を得た。この薄膜を、トリアセチルセルロース基材ごと、１５８℃の温度で幅方向に１５％テンター延伸した。得られた位相差フィルムの遅相軸の幅方向の軸方向角度は、原反の中央部を０°（ＴＤ方向）としたとき、原反の右端では−０．１°、左端では＋０．１°であり、両端部では軸がずれ、ボーイング現象が生じていた。
【００７６】
（光学フィルムの作製）
偏光子としては、実施例２の偏光子を用い、位相差フィルムとしては、上記の位相差フィルムを用いたほかは、実施例１と同様にして本比較例の光学フィルムを作製した。
【００７７】
［比較例２］
偏光子としては、実施例２の偏光子を用い、位相差フィルムとしては、実施例５の位相差フィルムを用いたほかは、実施例１と同様にして本比較例の光学フィルムを作製した。
【００７８】
［比較例３］
偏光子としては、実施例１の偏光子を用い、位相差フィルムとしては、実施例２の位相差フィルムの原反を一度別の巻き芯に巻き取り、その原反を再度繰り出し側に戻したもの（巻き替え）を用いたほかは、実施例１と同様にして本比較例の光学フィルムを作製した。なお、前記巻き替えの位相差フィルムの遅相軸の幅方向の軸方向角度は左右が逆転し、原反の中央部を０°（ＴＤ方向）としたとき、原反の右端では＋０．５°、左端では−０．５°であり、両端部では軸がずれ、ボーイング現象が生じていた。
【００７９】
［比較例４］
偏光子としては、実施例１の偏光子を用い、位相差フィルムとしては、比較例１の位相差フィルムを用いたほかは、実施例１と同様にして本比較例の光学フィルムを作製した。
【００８０】
［比較例５］
偏光子としては、実施例２の偏光子を用い、位相差フィルムとしては、比較例３の位相差フィルムを用いたほかは、実施例１と同様にして本比較例の光学フィルムを作製した。
【００８１】
［比較例６］
偏光子としては、実施例１の偏光子を用い、位相差フィルムとしては、比較例１の位相差フィルムの原反を一度別の巻き芯に巻き取り、その原反を再度繰り出し側に戻したもの（巻き替え）を用いたほかは、実施例１と同様にして本比較例の光学フィルムを作製した。なお、前記巻き替えの位相差フィルムの遅相軸の幅方向の軸方向角度は左右が逆転し、原反の中央部を０°（ＴＤ方向）としたとき、原反の右端では＋０．１°、左端では−０．１°であり、両端部では軸がずれ、ボーイング現象が生じていた。
【００８２】
［比較例７］
偏光子としては、実施例２の偏光子を用い、位相差フィルムとしては、比較例６の位相差フィルムを用いたほかは、実施例１と同様にして本比較例の光学フィルムを作製した。
【００８３】
（評価）
評価結果を表１に示す。正面コントラストは、実施例で得られた光学フィルムを使用した場合、３０００を超える値が得られた。偏光子のネックインが大きい場合であっても、適切なボーイングの大きさの位相差フィルムを選択することにより、液晶パネルに使用した場合に高コントラストの優れた表示特性を実現する光学フィルムが得られていることがわかる。
【００８４】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明の光学フィルムによると、特に原反幅方向の偏光度のバラツキを改善し、液晶パネルに使用した場合に優れた表示特性を得ることのできる光学フィルムを得ることができる。得られた光学フィルム、偏光板、液晶パネルおよびこれらを用いた液晶表示装置の用途は、例えば、デスクトップパソコン、ノートパソコン、コピー機等のＯＡ機器、携帯電話、時計、デジタルカメラ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯ゲーム機等の携帯機器、ビデオカメラ、テレビ、電子レンジ等の家庭用電気機器、バックモニター、カーナビゲーションシステム用モニター、カーオーディオ等の車載用機器、商業店舗用インフォメーション用モニター等の展示機器、監視用モニター等の警備機器、介護用モニター、医療用モニター等の介護・医療機器等が挙げられ、その用途は限定されず、広い分野に適用可能である。
【符号の説明】
【００８６】
１０ 光学フィルム
１１ 偏光子
１２ 位相差フィルム
１５ ロール
２０ 偏光板
２１ 保護層
３０、１００ 液晶パネル
３１ 液晶セル
４０ バックライトユニット
４１ 光源
４２ 反射フィルム
４３ 拡散板
４４ プリズムシート
４５ 輝度向上フィルム
２００ 液晶表示装置
Ａ、Ｂ、Ｃ 矢印
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学フィルム、偏光板、液晶パネル、液晶表示装置および光学フィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビ、パソコン、携帯電話等の各種液晶表示装置（ＬＣＤ）には、偏光子が用いられている。前記液晶表示装置では、液晶セルの視認側およびバックライト側に、吸収軸が直交する状態で、偏光子の少なくとも片面に保護層が積層された偏光板が配置されている。通常、前記偏光子は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルムをヨウ素等の二色性物質で染色し、一軸延伸することで作製されている。一般に、偏光子の吸収軸は、その延伸方向に一致する。工業的に延伸フィルムを製造する場合、フィルムの長手方向にロール間で延伸処理を施しながら、同時にそのフィルムを長手方向に移動させてロールに巻き取る、ロール間一軸延伸（ＭＤ方向延伸）を行うことが一般的に行われている。
【０００３】
近年では、テレビ用としての液晶表示装置の用途が急増しており、画面のサイズも大型化している。これに伴い、テレビに用いられる偏光子にも、大型化が要求されている。また液晶表示装置は、大型化とともに、機能向上や輝度向上もなされており、用いられる偏光板も大型化と同時に、光学特性の向上および面内均一性の向上が求められている。このような大型の偏光板を得るためには、広幅の原反フィルムを均一に一軸延伸することが必要であるが、表示特性を向上させるために、幅方向の膜厚差の小さい偏光子を使用することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、ロール間一軸延伸を行うと、延伸時にフィルムの幅方向（ＴＤ方向）に部分収縮（ネックイン）が発生するという問題がある。ネックインが発生すると、前記フィルムに厚みムラが生じ、光学特性の面内均一性が悪化する傾向にある。前記偏光板の面内の光学特性が均一でない場合、液晶表示装置に装着した際に表示ムラが発生する。
【０００４】
そこで、延伸倍率と延伸間距離を規定することで、ネックインを抑制して均一な厚みのフィルムを製造しようとする検討がなされている（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、この方法によっても、ネックインの抑制はされるものの完全に防ぐことは困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−９１３６９号公報
【特許文献２】特開２００８−２４１９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明は、偏光子を含む光学フィルムにおいて、特に原反幅方向の両端部における偏光度のバラツキを改善し、液晶パネルに使用した場合に優れた光学特性を得る光学フィルムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明の光学フィルムは、偏光子と位相差フィルムとを含む光学フィルムであって、前記偏光子と前記位相差フィルムとは積層されており、前記偏光子は一軸延伸フィルムであり、前記一軸延伸の方向と直交する方向において吸収軸の軸方向が変化しており、
前記位相差フィルムは、遅相軸の軸方向が分布を有したものであり、
前記偏光子と前記位相差フィルムとは、前記偏光子の前記一軸延伸の方向と直交する方向と、前記位相差フィルムの前記遅相軸の軸方向が分布を有する方向とが一致するように積層されており、
さらに、前記偏光子の前記一軸延伸の方向と直交する方向における、両端部の吸収軸の軸方向が中央部での吸収軸の軸方向に対してなす角度をそれぞれθｐＬ、θｐＲとし、
前記位相差フィルムの前記遅相軸の軸方向が分布を有する方向における、両端部の遅相軸の軸方向が中央部での遅相軸の軸方向に対してなす角度をそれぞれθｒＬ、θｒＲとしたときに、下記式を満たしていることを特徴とする。
０°≦｜θｐＬ−θｒＬ｜＜０．５°
０°≦｜θｐＲ−θｒＲ｜＜０．５°
【０００８】
本発明の偏光板は、前記光学フィルムを含む偏光板であって、前記光学フィルムに含まれる前記位相差フィルムが偏光子の保護層を兼ねていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の液晶パネルは、前記光学フィルム、または、前記偏光板が、前記液晶セルの少なくとも一方の側に配置されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の液晶表示装置は、前記液晶パネルを含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明の光学フィルムの製造方法は、偏光子と位相差フィルムとを含む光学フィルムの製造方法であって、帯状の原反フィルムを長手方向に延伸し、フィルム幅方向において吸収軸の軸方向が変化している長尺フィルム状の偏光子を準備する工程と、前記位相差フィルムとして、フィルム幅方向に遅相軸の軸方向が分布を有し、前記幅方向の両端部での遅相軸が中心部の遅相軸に対してなす角度をそれぞれθｐＬ、θｐＲとし、前記偏光子のフィルム幅方向の両端部での吸収軸が中心部の吸収軸に対してなす角度をそれぞれθｒＬ、θｒＲとしたときに下記式を満たす長尺フィルム状の位相差フィルムを準備する工程と、前記偏光子および前記位相差フィルムを、それぞれ、フィルム長手方向に搬送しながら貼着する貼着工程とを有することを特徴とする。
０°≦｜θｐＬ−θｒＬ｜＜０．５°
０°≦｜θｐＲ−θｒＲ｜＜０．５°
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、偏光子の吸収軸の軸方向が幅方向に分布を有していても、液晶表示装置に装着した際に高コントラストが得られる光学フィルムを提供することができる。特に、ネックインが発生した偏光子であっても、その状態のままで用いることができるので、製造効率が大幅に向上し、また、画像表示装置の高品質化にも対応可能な光学フィルムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の光学フィルムの製造方法の一例を示す模式図である。
【図２】図２は、本発明の偏光板の構成の一例を示す模式断面図である。
【図３】図３は、本発明の液晶パネルの構成の一例を示す模式断面図である。
【図４】図４は、本発明の液晶表示装置の構成の一例を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の光学フィルムにおいて、前記θｐＬ、前記θｐＲ、前記θｒＬおよび前記θｒＲの、それぞれの絶対値が、０°を超えて１°未満の範囲にあることが好ましい。
【００１５】
本発明の光学フィルムにおいて、前記偏光子が帯状の原反フィルムを長手方向に延伸したものであり、かつ、前記位相差フィルムが帯状の原反フィルムを幅方向に延伸したものであることが好ましい。
【００１６】
本発明の偏光板において、前記偏光子の一方側に前記位相差フィルムが積層され、他方側に保護層が設けられていることが好ましい。
【００１７】
本発明の偏光板において、前記位相差フィルムと前記偏光子との間に、さらに保護層が設けられていることが好ましい。
【００１８】
本発明の光学フィルムの製造方法において、前記貼着工程の後に、さらに、前記貼着したフィルムを切り出して光学フィルムを形成する工程を有することが好ましい。
【００１９】
つぎに、本発明について詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の記載により制限されない。
【００２０】
本発明の光学フィルムは、偏光子と位相差フィルムとを含み、前記偏光子と前記位相差フィルムとは積層されている。前記偏光子は一軸延伸フィルムであり、前記一軸延伸の方向と直交する方向において吸収軸の軸方向が変化している。すなわち、前記偏光子の吸収軸は、フィルムの長手方向に延伸を行った場合には、フィルムの幅方向の端部に向かうに従い、フィルム中央部の吸収軸の軸方向に対してズレが生じている。このような現象は、例えば、いわゆるネックイン現象が発生しているフィルムに見られるものである。そして、前記偏光子と、位相差フィルムであって遅相軸の軸方向に分布を有しているものとを少なくとも組み合わせることにより得られるものが本発明の光学フィルムである。
【００２１】
前記偏光子と前記位相差フィルムとは、例えば、後述する「ロールｔｏロール法」で積層される。本発明における位相差フィルムの遅相軸の軸方向は、フィルム端部に向かうに従い、フィルム中央部の遅相軸の軸方向に対してズレを有するものである。前記偏光子の吸収軸の軸方向のズレと前記位相差フィルムの遅相軸の軸方向のズレは、両端部において所定の関係を有していることが重要である。すなわち、前記偏光子を構成する一軸延伸フィルムの一軸延伸の方向と直交する方向の中央部での吸収軸の角度を０°としたときの両端部の吸収軸方向が前記中央部での吸収軸方向に対してなす角度を、それぞれθｐＬ、θｐＲとし、前記一軸延伸方向と直交する方向の両端部における、前記偏光子と積層している前記位相差フィルムの遅相軸方向が、前記位相差フィルムの中央部での遅相軸方向に対してなす角度を、それぞれθｒＬ、θｒＲ、としたときに、０°≦｜θｐＬ−θｒＬ｜＜０．５°および０°≦｜θｐＲ−θｒＲ｜＜０．５°の関係を満たしている。ここで、「｜θｐＬ−θｒＬ｜」とは、θｐＬとθｒＬの差の絶対値を表す。
【００２２】
さらに、本発明の光学フィルムは、前記θｐＬ、前記θｐＲ、前記θｒＬおよび前記θｒＲの、それぞれの絶対値が、０°を超えて１°未満の範囲にあることが好ましい。
【００２３】
［偏光子］
本発明において、偏光子は、例えば、二色性物質であるヨウ素を含有するポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系樹脂を含む高分子フィルムを延伸して得ることができるが、これに限定されない。前記高分子フィルムとしては、ＰＶＡ系フィルムの他には、例えば、部分ホルマール化ＰＶＡ系フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系フィルムや、これらの部分ケン化フィルム等の親水性ポリマーフィルム等も挙げられる。また、これらの他にも、ＰＶＡの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等のポリエン配向フィルム、延伸配向されたポリビニレン系フィルム等も使用できる。これらの中でも、後述する二色性物質であるヨウ素による染色性に優れることから、ＰＶＡ系ポリマーフィルムを用いることが好ましい。
【００２４】
前記ＰＶＡ系ポリマーフィルムの原料ポリマーとしては、例えば、酢酸ビニルを重合した後にケン化したものや、酢酸ビニルに対して、少量の不飽和カルボン酸や不飽和スルホン酸等の共重合可能なモノマーを共重合したポリマー等が挙げられる。前記ＰＶＡ系ポリマーの重合度は、特に制限されないが、水に対する溶解度の点等から、１００〜１００００の範囲が好ましく、より好ましくは、１０００〜１００００の範囲である。前記平均重合度は、例えば、ＪＩＳ Ｋ ６７２６（１９９４年版）に準じて求めることができる。また、前記ＰＶＡ系ポリマーのケン化度は、７５モル％以上が好ましく、より好ましくは、９８〜１００モル％の範囲である。ケン化度が前記範囲であるポリビニルアルコール系樹脂を用いることで、より耐久性に優れた偏光子を得ることができる。
【００２５】
前記ポリビニルアルコール系樹脂を含む高分子フィルムを得る方法としては、任意の適切な成形加工法が採用され得る。前記成形加工法としては、例えば、特開２００１−３１５１４４号公報［実施例１］に記載の方法が挙げられる。
【００２６】
前記ポリビニルアルコール系樹脂を含む高分子フィルムは、好ましくは、可塑剤および界面活性剤の少なくとも一方を含む。前記可塑剤としては、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等があげられる。前記界面活性剤としては、例えば、非イオン界面活性剤等があげられる。前記可塑剤および前記界面活性剤の含有量は、好ましくは、前記ポリビニルアルコール系樹脂１００重量部に対して、１〜１０重量部の範囲である。前記可塑剤および前記界面活性剤は、例えば、偏光子の染色性や延伸性を向上させる。
【００２７】
前記ポリビニルアルコール系樹脂を含む高分子フィルムは、例えば、市販のフィルムをそのまま用いることもできる。前記市販のポリビニルアルコール系樹脂を含む高分子フィルムとしては、例えば、（株）クラレ製の商品名「クラレビニロンフィルム」、東セロ（株）製の商品名「トーセロビニロンフィルム」、日本合成化学工業（株）製の商品名「日合ビニロンフィルム」等が挙げられる。前記フィルムの厚みは１０〜１２０μｍの範囲にあることが好ましく、２０〜１００μｍの範囲にあることがより好ましい。
【００２８】
前記二色性物質としては、従来公知の物質が使用でき、例えば、ヨウ素や有機染料等が挙げられる。前記有機染料を使用する場合には、例えば、可視光領域のニュートラル化を図る点より、二種類以上を組み合わせることが好ましい。偏光子は、上述の高分子フィルムを膨潤させた後、二色性物質を含む染色液に接触させて染色して製造する。前記染色液としては、前記二色性物質を溶媒に溶解した溶液が使用できる。前記溶媒としては、例えば、水が使用できるが、水と相溶性のある有機溶媒がさらに添加されてもよい。前記溶液における二色性物質の濃度は、特に制限されないが、例えば、０．０１〜０．５重量％の範囲であり、好ましくは、０．０１〜０．３重量％の範囲である。
【００２９】
また、前記二色性物質としてヨウ素を使用する場合、溶解度、染色効率等をより一層向上できることから、ヨウ素に加えて、助剤としてヨウ化物をさらに添加することが好ましい。前記ヨウ化物としては、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、ヨウ化チタン等があげられる。これらのヨウ化物の添加割合は、前記染色液において、０．０１〜１０重量％の範囲であることが好ましく、より好ましくは、０．０１〜７重量％の範囲である。例えば、ヨウ素とヨウ化カリウムとを組み合わせて使用する場合、前記溶液におけるヨウ素（Ａ）とヨウ化カリウム（Ｂ）の割合（Ａ：Ｂ（重量比））は、例えば、Ａ：Ｂ＝１：５〜１：１００の範囲であり、好ましくは、Ａ：Ｂ＝１：７〜１：５０の範囲である。
【００３０】
前記偏光子のヨウ素含有量は、例えば、１．８〜５．０重量％の範囲であり、好ましくは、２．０〜４．０重量％の範囲である。前記偏光子は、さらに、カリウムを含むことが好ましい。前記カリウムの含有量は、例えば、０．２〜１．０重量％の範囲であり、好ましくは、０．３〜０．９重量％の範囲であり、さらに好ましくは、０．４〜０．８重量％の範囲である。前記偏光子は、さらに、ホウ素を含むことが好ましい。前記ホウ素の含有量は、例えば、０．５〜３．０重量％の範囲であり、好ましくは、１．０〜２．８重量％の範囲であり、さらに好ましくは、１．５〜２．６重量％の範囲である。
【００３１】
偏光子の製造方法は、上述の高分子フィルムを材料とし、例えば、膨潤工程、染色工程、架橋工程、調整工程、乾燥工程等の一連の工程を有し、これら工程の少なくとも一つにおいてまたは別個に延伸工程を実施するものとすることが好ましい。前記高分子フィルムは、長尺フィルムを用いて、上記工程を連続工程で行うことが好ましい。延伸を長尺方向に行うと、前記延伸方向と直交する方向すなわち長尺フィルムの幅方向に吸収軸の軸方向の変化が起こりやすい。乾燥工程においては、延伸後のフィルムを２０〜１５０℃のオーブン中で加熱乾燥することが好ましく、より好ましくは、４０〜１００℃である。
【００３２】
［位相差フィルム］
本発明における位相差フィルムの種類は、例えば、１／２λ板や１／４λ板等の各種波長板、液晶層の複屈折による着色の補償や視野角拡大等の視角の補償を目的としたもの等、使用目的に応じた位相差を有するものでもよい。
【００３３】
前記位相差フィルムの材料としては、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や、ポリエステル系、ポリカーボネート系、ノルボルネン系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリエーテルスルホン系、ポリスルホン系、ポリスチレン系、アクリル系、アセテート系、ポリオレフィン系等の樹脂等のポリマーフィルムを延伸処理した複屈折性フィルム、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で支持した積層体等が挙げられる。
【００３４】
さらに、前記位相差フィルムは、偏光子との接着性を上げるために、例えば、その表面が、アルカリ等によってケン化処理されてもよい。あるいは、表面に適切なプライマー処理を行ってもよい。ウレタン系のプライマーやシリコン系のプライマーでの処理が好ましく行われる。
【００３５】
前記位相差フィルムの厚みは、例えば、１〜５００μｍの範囲であり、好ましくは、５〜２００μｍの範囲であり、より好ましくは、１０〜１５０μｍの範囲である。また、前記位相差フィルムの波長５９０ｎｍにおける透過率は、好ましくは、９０％以上である。
【００３６】
［保護層］
前記保護層は、例えば、偏光子が収縮や膨張することを防いだり、紫外線による劣化を防いだりするために用いられる。前記保護層としては、特に制限されず、従来公知の保護フィルムを使用できるが、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ものが好ましい。このような保護層の材質の具体例としては、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等のセルロース系樹脂や、ポリエステル系、ポリカーボネート系、ノルボルネン系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリエーテルスルホン系、ポリスルホン系、ポリスチレン系、アクリル系、アセテート系、ポリオレフィン系等の樹脂等があげられる。また、前記アクリル系、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樹脂または紫外線硬化型樹脂等も挙げられる。
【００３７】
この他にも、特開２００１−３４３５２９号公報やＷＯ ０１／３７００７号公報に記載されているような、例えば、イソブテンおよび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混合押出物からなるフィルム等も使用できる。
【００３８】
［本発明の光学フィルム］
本発明の光学フィルムは、前記偏光子および前記位相差フィルムを含む。本発明の光学フィルムの製造は、例えば、つぎのような「ロールｔｏロール法」により実施される。
【００３９】
すなわち、まず、前記偏光子であって、帯状の原反フィルムを長手方向に延伸した、長尺フィルム状でフィルム幅方向において吸収軸の軸方向が変化している偏光子を準備する。前述のとおり、前記本発明における偏光子の好ましい態様としては、例えば、フィルム長手方向に吸収軸を有する連続フィルムとして製造される。これを用いることで、容易に前記偏光子を準備することが可能である。前記偏光子は、ロールに巻回した形態で準備されることが好ましい。前記偏光子は、例えば、少なくとも一方の表面に前記保護層が積層されたものであってもよい。
【００４０】
つぎに、長尺フィルム状でフィルム幅方向に遅相軸の軸方向の分布を有し、前記幅方向の両端部での遅相軸が中心部の遅相軸に対してなす角度をそれぞれθｐＬ、θｐＲとし、前記偏光子のフィルム幅方向の両端部での吸収軸が中心部の吸収軸に対してなす角度をそれぞれθｒＬ、θｒＲとしたときに下記式を満たす長尺フィルム状の位相差フィルムを準備する。長尺フィルムの耳部分をスリットして製品とする際には、製品として利用される領域における端部が下記式を満たしていればよい。
０°≦｜θｐＬ−θｒＬ｜＜０．５°
０°≦｜θｐＲ−θｒＲ｜＜０．５°
【００４１】
前述のとおり、前記本発明における位相差フィルムの好ましい態様としては、例えば、フィルム幅方向に遅相軸を有する連続フィルムとして製造される。これを用いることで、容易に前記位相差フィルムを準備することが可能である。前記位相差フィルムも、ロールに巻回した形態で準備されることが好ましい。
【００４２】
つぎに、前記偏光子および前記位相差フィルムを、それぞれ、フィルム長手方向に搬送しながら貼着する。前記偏光子および前記位相差フィルムは、特に制限するものではないが、複数のロールにより、前記フィルム長手方向に搬送されることが好ましい。前記偏光子と前記位相差フィルムとの貼着には、例えば、粘着剤やその他の接着剤等が使用される。
【００４３】
このようにして、本発明の光学フィルムを製造できる。本発明の光学フィルムは、通常、所定の大きさにカットして偏光板等の用途に使用される。
【００４４】
図１に、本発明の光学フィルムの製造方法の一例を模式的に示す。図示のとおり、本例では、ロールに巻回した形態の長尺フィルム状の偏光子１１および位相差フィルム１２を、２本のロール１５により、それぞれ、矢印Ｃで示すように、フィルム長手方向に搬送しながら貼着する。前記偏光子１１は、矢印Ａで示すように、フィルム長手方向に吸収軸を有する。また、前記位相差フィルム１２は、矢印Ｂで示すように、フィルム幅方向に遅相軸を有する。前記貼着により、前記偏光子１１の吸収軸と前記位相差フィルム１２の遅相軸とが直交する光学フィルム１０を得ることができる。本例では、前記光学フィルム１０をロールに巻回して回収している。
【００４５】
このように、前記方法によれば、本発明の光学フィルムを連続的に製造可能である。すなわち、この製造方法によれば、工程数が減り、短時間での製造が可能となる。また、製造工程も単純で、歩留まりも向上する。
【００４６】
［本発明の偏光板］
本発明の偏光板は、前記本発明の光学フィルムを含み、前記光学フィルムに含まれる前記位相差フィルムは、偏光子を保護する保護層を兼ねている。前記偏光子の前記位相差フィルムが積層されていない側の表面には、さらに保護層が設けられていてもよく、前記保護層は保護フィルムであってもよい。この構成の場合、前記偏光子を前記位相差フィルムと保護フィルムで挟んで、ロールｔｏロール法で積層することも好ましい。前記偏光子と前記位相差フィルムとの間に、さらに保護層が設けられていてもよい。この場合、本発明の偏光板は、偏光子の両側に保護層を設けておき、その両側に保護層を設けた偏光子と位相差フィルムとをロールｔｏロール法で積層して製造することもできる。図２の模式断面図に、本発明の偏光板の構成の一例を示す。同図においては、分かりやすくするために、各構成部材の大きさ、比率等は、実際とは異なっている。図示のとおり、この偏光板２０は、保護層２１と本発明の光学フィルム１０が積層されている。前記光学フィルム１０は、偏光子１１、および位相差フィルム１２が積層されたものであり、前記偏光板２０は、保護層２１、偏光子１１、および位相差フィルム１２が、この順序で積層され構成されている。前記偏光板の全体厚みは、例えば、２０〜３００μｍの範囲である。前記範囲の厚みとすることで、より機械的強度に優れた偏光板を得ることができる。
【００４７】
また、本発明の偏光板は、例えば、液晶セル等への積層が容易になることから、その最外層に、さらに粘着剤層を有していることも好ましい。
【００４８】
前記粘着剤層の表面は、汚染防止等を目的として、セパレータによってカバーすることが好ましい。このセパレータは、前記保護フィルム等のような薄層のフィルムに、必要に応じて、シリコーン系、長鎖アルキル系、フッ素系、硫化モリブデン等の剥離剤による剥離コートを設ける方法等によって形成できる。
【００４９】
［本発明の液晶パネル］
本発明の液晶パネルは、前記光学フィルムまたは前記偏光板が、液晶セルの少なくとも一方の側に配置されて構成されている。図３の模式断面図に、本発明の液晶パネルの構成の一例を示す。同図において、図２と同一部分には、同一符号を付している。図示のとおり、この液晶パネル３０では、前記本発明の偏光板２０が、前記位相差フィルム１２が前記液晶セル３１側に位置する状態で、前記液晶セル３１の視認側（同図において上側）およびバックライト側（同図において下側）の双方に配置されている。なお、この例の液晶パネルでは、前記液晶セルの視認側およびバックライト側の双方に、前記本発明の偏光板が配置されているが、本発明はこれに限定されない。本発明の液晶パネルにおいて、前記本発明の偏光板は、前記液晶セルの視認側およびバックライト側の少なくとも一方の側に配置されていればよい。
【００５０】
［本発明の液晶表示装置］
本発明の液晶表示装置は、光学フィルムまたは偏光板と液晶パネルとを含む。図４の概略断面図に、本発明の液晶表示装置の構成の一例を示す。同図においては、分かりやすくするために、各構成部材の大きさ、比率等は、実際とは異なっている。図示のとおり、この液晶表示装置２００は、液晶パネル１００と、前記液晶パネル１００の一方の側に配置された直下方式のバックライトユニット４０とを少なくとも備える。前記直下方式のバックライトユニット４０は、光源４１と、反射フィルム４２と、拡散板４３と、プリズムシート４４と、輝度向上フィルム４５とを少なくとも備える。なお、本例の液晶表示装置２００では、バックライトユニットとして、直下方式が採用された場合を示しているが、本発明は、これに限定されず、例えば、サイドライト方式のバックライトユニットであってもよい。サイドライト方式のバックライトユニットは、前記の直下方式の構成に加え、さらに導光板と、ライトリフレクターとを少なくとも備える。なお、図４に例示した構成部材は、本発明の効果が得られる限りにおいて、液晶表示装置の照明方式や液晶セルの駆動モード等、用途に応じてその一部が省略され得るか、または、他の光学部材で代替され得る。
【００５１】
本発明の液晶表示装置は、液晶パネルのバックライト側から光を照射して画面を見る透過型であってもよいし、液晶パネルの視認側から光を照射して画面を見る反射型であってもよいし、透過型と反射型の両方の性質を併せ持つ、半透過型であってもよい。
【００５２】
本発明の液晶表示装置の好ましい用途は、テレビである。前記テレビの画面サイズは、好ましくは、ワイド１７型（３７３ｍｍ×２２４ｍｍ）以上であり、より好ましくは、ワイド２３型（４９９ｍｍ×３００ｍｍ）以上であり、さらに好ましくは、ワイド３２型（６８７ｍｍ×４１２ｍｍ）以上である。本発明の光学フィルム、偏光板を使用することにより、大型画面の液晶テレビに対応することが可能となり、また、コントラストを向上させることができる。
【実施例】
【００５３】
つぎに、本発明の実施例について、比較例と併せて説明する。ただし、本発明は、下記の実施例および比較例により何ら制限されない。なお、各実施例および各比較例における各種物性は、下記の方法により測定した。
【００５４】
（偏光子の吸収軸角度、位相差フィルムの遅相軸角度）
偏光子の吸収軸角度および位相差フィルムの遅相軸角度は、ＡＸＯＭＥＴＲＩＣＳ社製、商品名「ＡｘｏＳｃａｎ」を用いて測定した。
【００５５】
（正面コントラスト）
作製した偏光板の位相差フィルム面側に、アクリル系粘着剤を厚み２０μｍとなるように積層した。これをソニー（株）製液晶テレビ、商品名「ＢＲＡＶＩＡ ＫＤＬ−４０Ｗ１」（４０Ｖ型）の液晶セルのバックライト側の面に貼り合わせた。前記液晶セルの視認側の面には、日東電工（株）製偏光板「ＶＥＧＱ１７２４」を貼り合わせた。この液晶テレビの正面コントラストを、（株）トプコン製輝度計、商品名「ＢＭ−５Ａ」を用いて測定した。
【００５６】
［実施例１］
（偏光子の作製）
（１）膨潤工程
重合度２４００、ケン化度９９．９％の厚み７５μｍのポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルム（フィルム幅：３４００ｍｍ）を用意した。前記ＰＶＡフィルムを、３０℃の温水（膨潤浴）に６０秒浸漬し、膨潤させた。
【００５７】
（２）染色工程および延伸工程
前記ＰＶＡフィルムを前記膨潤浴から引き上げ、ヨウ素とヨウ化カリウムとを重量比１：７の割合で含む濃度３．２重量％の３０℃の水溶液（染色浴）に６０秒浸漬し、前記膨潤工程前のＰＶＡフィルムに対して３．４倍の長さになるように、ロール間ＭＤ延伸（縦延伸）をさせながら前記フィルムを染色した。
【００５８】
（３）架橋工程および延伸工程
前記ＰＶＡフィルムを前記染色浴から引き上げ、３重量％のホウ酸と３重量％のヨウ化カリウムとを含む３０℃の水溶液（架橋浴）に１０秒浸漬し、前記膨潤工程前のＰＶＡフィルムに対して３．６倍の長さになるように、ロール間ＭＤ延伸（縦延伸）を行った。
【００５９】
（４）延伸工程
前記ＰＶＡフィルムを前記架橋浴から引き上げ、４重量％のホウ酸と５重量％のヨウ化カリウムとを含む６０℃の水溶液（延伸浴）に６０秒浸漬し、前記膨潤工程前のＰＶＡフィルムに対して６．０倍の長さになるように、ロール間ＭＤ延伸（縦延伸）を行った。このとき、延伸浴での延伸間距離は９０００ｍｍであり、ＰＶＡフィルムの幅（Ｗ）／延伸浴での延伸距離（Ｌ）＝２．６であった。
【００６０】
（５）調整（ヨウ素イオン含浸処理）・乾燥工程
前記ＰＶＡフィルムを前記延伸浴から引き上げ、３重量％のヨウ化カリウムを含む３０℃の水溶液（調整浴）に２０秒浸漬させた。ついで、このＰＶＡフィルムを６０℃のオーブンで４分間乾燥を行い、本実施例の偏光子を得た。
【００６１】
得られた偏光子の吸収軸の幅方向の軸方向角度は、原反の中央部を０°（ＭＤ方向）としたときに、原反の右端では−０．２°、左端では＋０．２°であり、両端部では軸がずれ、ネックイン現象が生じていた。
【００６２】
（位相差フィルム）
位相差フィルムとして、ノルボルネン系フィルム（日本ゼオン（株）製、商品名「ＺＢ１４−６３２２５」、厚み：７０μｍ、フィルム幅：１３３０ｍｍ）を使用した。この位相差フィルムの遅相軸の幅方向の軸方向角度は、原反の中央部を０°（ＴＤ方向）としたとき、原反の右端では−０．２°、左端では＋０．２°であり、両端部では軸がずれ、ボーイング現象が生じていた。
【００６３】
（光学フィルムの作製）
前記偏光子を前記位相差フィルムと偏光子保護フィルムとで挟むように接着剤で貼り合わせ、光学フィルムを作製した。偏光子保護フィルムは、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）系フィルム（富士フイルム（株）製、商品名「ＴＤ８０ＵＬ」、厚み：８０μｍ）を用いた。接着剤は、アセトアセチル基を有するポリビニルアルコール系樹脂（平均重合度：１２００、ケン化度：９８．５モル％、アセトアセチル化度：５モル％）１００重量部に対し、メチロールメラミン２０重量部を、３０℃の条件下に純水に溶解し、固形分濃度３．２重量％に調整した水溶液を用いた。この接着剤を用い、３０℃の温度条件下で前記偏光子を挟んで前記位相差フィルムと前記偏光子保護フィルムをロール機で貼り合わせた後、６０℃で４分間乾燥させて本実施例の光学フィルムを作製した。
【００６４】
［実施例２］
（偏光子の作製）
（１）膨潤工程
重合度２４００、ケン化度９９．９％の厚み７５μｍのポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルム（フィルム幅：３０００ｍｍ）を用意した。前記ＰＶＡフィルムを、３０℃の温水（膨潤浴）に６０秒浸漬し、膨潤させた。
【００６５】
（２）染色工程および延伸工程
前記ＰＶＡフィルムを前記膨潤浴から引き上げ、ヨウ素とヨウ化カリウムとを重量比１：７の割合で含む濃度３．２重量％の３０℃の水溶液（染色浴）に６０秒浸漬し、前記膨潤工程前のＰＶＡフィルムに対して２．８倍の長さになるように、ロール間ＭＤ延伸（縦延伸）をさせながら前記フィルムを染色した。
【００６６】
（３）架橋工程および延伸工程
前記ＰＶＡフィルムを前記染色浴から引き上げ、３重量％のホウ酸と３重量％のヨウ化カリウムとを含む３０℃の水溶液（架橋浴）に１０秒浸漬し、前記膨潤工程前のＰＶＡフィルムに対して３倍の長さになるように、ロール間ＭＤ延伸（縦延伸）を行った。
【００６７】
（４）延伸工程
前記ＰＶＡフィルムを前記架橋浴から引き上げ、４重量％のホウ酸と５重量％のヨウ化カリウムとを含む６０℃の水溶液（延伸浴）に６０秒浸漬し、前記膨潤工程前のＰＶＡフィルムに対して６．２倍の長さになるように、ロール間ＭＤ延伸（縦延伸）を行った。このとき、延伸浴での延伸間距離は１０５００ｍｍであり、ＰＶＡフィルムの幅（Ｗ）／延伸浴での延伸距離（Ｌ）＝３．５であった。
【００６８】
（５）調整（ヨウ素イオン含浸処理）・乾燥工程
前記ＰＶＡフィルムを前記延伸浴から引き上げ、３重量％のヨウ化カリウムを含む３０℃の水溶液（調整浴）に２０秒浸漬させた。ついで、このＰＶＡフィルムを６０℃のオーブンで４分間乾燥を行い、本実施例の偏光子を得た。
【００６９】
得られた偏光子の吸収軸の幅方向の軸方向角度は、原反の中央部を０°（ＭＤ方向）としたときに、原反の右端では−０．５°、左端では＋０．５°であり、両端部では軸がずれ、ネックイン現象が生じていた。
【００７０】
（位相差フィルム）
位相差フィルムとして、セルロース系フィルム（富士フイルム（株）製、商品名「ＷＶＢＺ４３８」、厚み：８０μｍ、フィルム幅：１４９０ｍｍ）を、左右８０ｍｍずつスリットして１３３０ｍｍ幅としたものを使用した。この位相差フィルムの遅相軸の幅方向の軸方向角度は、原反の中央部を０°（ＴＤ方向）としたとき、スリット後の原反の右端では−０．５°、左端では＋０．５°であり、両端部では軸がずれ、ボーイング現象が生じていた。
【００７１】
（光学フィルムの作製）
上記偏光子、上記位相差フィルムを用いたほかは、実施例１と同様にして本実施例の光学フィルムを作製した。
【００７２】
［実施例３］
偏光子としては、実施例１の偏光子を用い、位相差フィルムとしては、実施例２の位相差フィルムを用いたほかは、実施例１と同様にして本実施例の光学フィルムを作製した。
【００７３】
［実施例４］
偏光子としては、実施例２の偏光子を用い、位相差フィルムとしては、実施例１の位相差フィルムを用いたほかは、実施例１と同様にして本実施例の光学フィルムを作製した。
【００７４】
［実施例５］
偏光子としては、実施例１の偏光子を用い、位相差フィルムとしては、実施例１の位相差フィルムの原反を一度別の巻き芯に巻き取り、その原反を再度繰り出し側に戻したもの（巻き替え）を用いたほかは、実施例１と同様にして本実施例の光学フィルムを作製した。なお、前記巻き替えの位相差フィルムの遅相軸の幅方向の軸方向角度は左右が逆転し、原反の中央部を０°（ＴＤ方向）としたとき、原反の右端では＋０．２°、左端では−０．２°であり、両端部では軸がずれ、ボーイング現象が生じていた。
【００７５】
［比較例１］
（位相差フィルム）
位相差フィルムは、次のように作製した。トリアセチルセルロース基材（厚み：８０μｍ、フィルム幅１３３０ｍｍ）に、２，２’−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパンおよび２，２’−ビス（トリフルオロメチル）−４，４’ジアミノビフェニルから合成されたポリイミドの１５重量％シクロヘキサノン溶液を、２０μｍの厚みで塗布した。その後、１００℃で１０分間乾燥処理し、厚み約３μｍの薄膜を得た。この薄膜を、トリアセチルセルロース基材ごと、１５８℃の温度で幅方向に１５％テンター延伸した。得られた位相差フィルムの遅相軸の幅方向の軸方向角度は、原反の中央部を０°（ＴＤ方向）としたとき、原反の右端では−０．１°、左端では＋０．１°であり、両端部では軸がずれ、ボーイング現象が生じていた。
【００７６】
（光学フィルムの作製）
偏光子としては、実施例２の偏光子を用い、位相差フィルムとしては、上記の位相差フィルムを用いたほかは、実施例１と同様にして本比較例の光学フィルムを作製した。
【００７７】
［比較例２］
偏光子としては、実施例２の偏光子を用い、位相差フィルムとしては、実施例５の位相差フィルムを用いたほかは、実施例１と同様にして本比較例の光学フィルムを作製した。
【００７８】
［比較例３］
偏光子としては、実施例１の偏光子を用い、位相差フィルムとしては、実施例２の位相差フィルムの原反を一度別の巻き芯に巻き取り、その原反を再度繰り出し側に戻したもの（巻き替え）を用いたほかは、実施例１と同様にして本比較例の光学フィルムを作製した。なお、前記巻き替えの位相差フィルムの遅相軸の幅方向の軸方向角度は左右が逆転し、原反の中央部を０°（ＴＤ方向）としたとき、原反の右端では＋０．５°、左端では−０．５°であり、両端部では軸がずれ、ボーイング現象が生じていた。
【００７９】
［比較例４］
偏光子としては、実施例１の偏光子を用い、位相差フィルムとしては、比較例１の位相差フィルムを用いたほかは、実施例１と同様にして本比較例の光学フィルムを作製した。
【００８０】
［比較例５］
偏光子としては、実施例２の偏光子を用い、位相差フィルムとしては、比較例３の位相差フィルムを用いたほかは、実施例１と同様にして本比較例の光学フィルムを作製した。
【００８１】
［比較例６］
偏光子としては、実施例１の偏光子を用い、位相差フィルムとしては、比較例１の位相差フィルムの原反を一度別の巻き芯に巻き取り、その原反を再度繰り出し側に戻したもの（巻き替え）を用いたほかは、実施例１と同様にして本比較例の光学フィルムを作製した。なお、前記巻き替えの位相差フィルムの遅相軸の幅方向の軸方向角度は左右が逆転し、原反の中央部を０°（ＴＤ方向）としたとき、原反の右端では＋０．１°、左端では−０．１°であり、両端部では軸がずれ、ボーイング現象が生じていた。
【００８２】
［比較例７］
偏光子としては、実施例２の偏光子を用い、位相差フィルムとしては、比較例６の位相差フィルムを用いたほかは、実施例１と同様にして本比較例の光学フィルムを作製した。
【００８３】
（評価）
評価結果を表１に示す。正面コントラストは、実施例で得られた光学フィルムを使用した場合、３０００を超える値が得られた。偏光子のネックインが大きい場合であっても、適切なボーイングの大きさの位相差フィルムを選択することにより、液晶パネルに使用した場合に高コントラストの優れた表示特性を実現する光学フィルムが得られていることがわかる。
【００８４】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明の光学フィルムによると、特に原反幅方向の偏光度のバラツキを改善し、液晶パネルに使用した場合に優れた表示特性を得ることのできる光学フィルムを得ることができる。得られた光学フィルム、偏光板、液晶パネルおよびこれらを用いた液晶表示装置の用途は、例えば、デスクトップパソコン、ノートパソコン、コピー機等のＯＡ機器、携帯電話、時計、デジタルカメラ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯ゲーム機等の携帯機器、ビデオカメラ、テレビ、電子レンジ等の家庭用電気機器、バックモニター、カーナビゲーションシステム用モニター、カーオーディオ等の車載用機器、商業店舗用インフォメーション用モニター等の展示機器、監視用モニター等の警備機器、介護用モニター、医療用モニター等の介護・医療機器等が挙げられ、その用途は限定されず、広い分野に適用可能である。
【符号の説明】
【００８６】
１０ 光学フィルム
１１ 偏光子
１２ 位相差フィルム
１５ ロール
２０ 偏光板
２１ 保護層
３０、１００ 液晶パネル
３１ 液晶セル
４０ バックライトユニット
４１ 光源
４２ 反射フィルム
４３ 拡散板
４４ プリズムシート
４５ 輝度向上フィルム
２００ 液晶表示装置
Ａ、Ｂ、Ｃ 矢印
【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏光子と位相差フィルムとを含む光学フィルムであって、前記偏光子と前記位相差フィルムとは積層されており、
前記偏光子は一軸延伸フィルムであり、前記一軸延伸の方向と直交する方向において吸収軸の軸方向が変化しており、
前記位相差フィルムは、遅相軸の軸方向が分布を有したものであり、
前記偏光子と前記位相差フィルムとは、前記偏光子の前記一軸延伸の方向と直交する方向と、前記位相差フィルムの前記遅相軸の軸方向が分布を有する方向とが一致するように積層されており、
さらに、前記偏光子の前記一軸延伸の方向と直交する方向における、両端部の吸収軸の軸方向が中央部での吸収軸の軸方向に対してなす角度をそれぞれθｐＬ、θｐＲとし、
前記位相差フィルムの前記遅相軸の軸方向が分布を有する方向における、両端部の遅相軸の軸方向が中央部での遅相軸の軸方向に対してなす角度をそれぞれθｒＬ、θｒＲとしたときに、下記式を満たしていることを特徴とする光学フィルム。
０°≦｜θｐＬ−θｒＬ｜＜０．５°
０°≦｜θｐＲ−θｒＲ｜＜０．５°
【請求項２】
前記θｐＬ、前記θｐＲ、前記θｒＬおよび前記θｒＲの、それぞれの絶対値が、０°を超えて１°未満の範囲にある、請求項１記載の光学フィルム。
【請求項３】
前記偏光子が帯状の原反フィルムを長手方向に延伸したものであり、かつ、前記位相差フィルムが帯状の原反フィルムを幅方向に延伸したものである、請求項１または２記載の光学フィルム。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の光学フィルムを含む偏光板であって、前記光学フィルムに含まれる前記位相差フィルムが偏光子の保護層を兼ねていることを特徴とする偏光板。
【請求項５】
前記偏光子の一方側に前記位相差フィルムが積層され、他方側に保護層が設けられている、請求項４記載の偏光板。
【請求項６】
前記位相差フィルムと前記偏光子との間に、さらに保護層が設けられている、請求項４または５記載の偏光板。
【請求項７】
請求項１から３のいずれか一項に記載の光学フィルム、または、請求項４から６のいずれか一項に記載の偏光板が、液晶セルの少なくとも一方の側に配置されていることを特徴とする液晶パネル。
【請求項８】
請求項７記載の液晶パネルを含むことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】
偏光子と位相差フィルムとを含む光学フィルムの製造方法であって、
帯状の原反フィルムを長手方向に延伸し、フィルム幅方向において吸収軸の軸方向が変化している長尺フィルム状の偏光子を準備する工程と、
前記位相差フィルムとして、フィルム幅方向に遅相軸の軸方向が分布を有し、前記幅方向の両端部での遅相軸が中心部の遅相軸に対してなす角度をそれぞれθｐＬ、θｐＲとし、前記偏光子のフィルム幅方向の両端部での吸収軸が中心部の吸収軸に対してなす角度をそれぞれθｒＬ、θｒＲとしたときに下記式を満たす長尺フィルム状の位相差フィルムを準備する工程と、
前記偏光子および前記位相差フィルムを、それぞれ、フィルム長手方向に搬送しながら貼着する貼着工程とを有することを特徴とする光学フィルムの製造方法。
０°≦｜θｐＬ−θｒＬ｜＜０．５°
０°≦｜θｐＲ−θｒＲ｜＜０．５°
【請求項１０】
前記貼着工程の後に、さらに、前記貼着したフィルムを切り出して光学フィルムを形成する工程を有する、請求項９記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項１】
偏光子と位相差フィルムとを含む光学フィルムであって、前記偏光子と前記位相差フィルムとは積層されており、
前記偏光子は一軸延伸フィルムであり、前記一軸延伸の方向と直交する方向において吸収軸の軸方向が変化しており、
前記位相差フィルムは、遅相軸の軸方向が分布を有したものであり、
前記偏光子と前記位相差フィルムとは、前記偏光子の前記一軸延伸の方向と直交する方向と、前記位相差フィルムの前記遅相軸の軸方向が分布を有する方向とが一致するように積層されており、
さらに、前記偏光子の前記一軸延伸の方向と直交する方向における、両端部の吸収軸の軸方向が中央部での吸収軸の軸方向に対してなす角度をそれぞれθｐＬ、θｐＲとし、
前記位相差フィルムの前記遅相軸の軸方向が分布を有する方向における、両端部の遅相軸の軸方向が中央部での遅相軸の軸方向に対してなす角度をそれぞれθｒＬ、θｒＲとしたときに、下記式を満たしていることを特徴とする光学フィルム。
０°≦｜θｐＬ−θｒＬ｜＜０．５°
０°≦｜θｐＲ−θｒＲ｜＜０．５°
【請求項２】
前記θｐＬ、前記θｐＲ、前記θｒＬおよび前記θｒＲの、それぞれの絶対値が、０°を超えて１°未満の範囲にある、請求項１記載の光学フィルム。
【請求項３】
前記偏光子が帯状の原反フィルムを長手方向に延伸したものであり、かつ、前記位相差フィルムが帯状の原反フィルムを幅方向に延伸したものである、請求項１または２記載の光学フィルム。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の光学フィルムを含む偏光板であって、前記光学フィルムに含まれる前記位相差フィルムが偏光子の保護層を兼ねていることを特徴とする偏光板。
【請求項５】
前記偏光子の一方側に前記位相差フィルムが積層され、他方側に保護層が設けられている、請求項４記載の偏光板。
【請求項６】
前記位相差フィルムと前記偏光子との間に、さらに保護層が設けられている、請求項４または５記載の偏光板。
【請求項７】
請求項１から３のいずれか一項に記載の光学フィルム、または、請求項４から６のいずれか一項に記載の偏光板が、液晶セルの少なくとも一方の側に配置されていることを特徴とする液晶パネル。
【請求項８】
請求項７記載の液晶パネルを含むことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】
偏光子と位相差フィルムとを含む光学フィルムの製造方法であって、
帯状の原反フィルムを長手方向に延伸し、フィルム幅方向において吸収軸の軸方向が変化している長尺フィルム状の偏光子を準備する工程と、
前記位相差フィルムとして、フィルム幅方向に遅相軸の軸方向が分布を有し、前記幅方向の両端部での遅相軸が中心部の遅相軸に対してなす角度をそれぞれθｐＬ、θｐＲとし、前記偏光子のフィルム幅方向の両端部での吸収軸が中心部の吸収軸に対してなす角度をそれぞれθｒＬ、θｒＲとしたときに下記式を満たす長尺フィルム状の位相差フィルムを準備する工程と、
前記偏光子および前記位相差フィルムを、それぞれ、フィルム長手方向に搬送しながら貼着する貼着工程とを有することを特徴とする光学フィルムの製造方法。
０°≦｜θｐＬ−θｒＬ｜＜０．５°
０°≦｜θｐＲ−θｒＲ｜＜０．５°
【請求項１０】
前記貼着工程の後に、さらに、前記貼着したフィルムを切り出して光学フィルムを形成する工程を有する、請求項９記載の光学フィルムの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−２８６６１９（Ｐ２０１０−２８６６１９Ａ）
【公開日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１３９６０３（Ｐ２００９−１３９６０３）
【出願日】平成２１年６月１０日（２００９．６．１０）
【出願人】（０００００３９６４）日東電工株式会社 (5,557)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月１０日（２００９．６．１０）
【出願人】（０００００３９６４）日東電工株式会社 (5,557)
【Ｆターム（参考）】
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