特許 6274446 長尺光学フィルム積層体、長尺光学フィルム積層体のロール及びＩＰＳ液晶表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6274446

(24)【登録日】2018年1月19日

(45)【発行日】2018年2月7日

(54)【発明の名称】長尺光学フィルム積層体、長尺光学フィルム積層体のロール及びＩＰＳ液晶表示装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 5/30 20060101AFI20180129BHJP

   G02F 1/1335 20060101ALI20180129BHJP

   G02F 1/13363 20060101ALI20180129BHJP

【ＦＩ】

   G02B5/30

   G02F1/1335 510

   G02F1/13363

【請求項の数】9

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2015-24318(P2015-24318)

(22)【出願日】2015年2月10日

(65)【公開番号】特開2016-148724(P2016-148724A)

(43)【公開日】2016年8月18日

【審査請求日】2016年9月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003964

【氏名又は名称】日東電工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100092093

【弁理士】

【氏名又は名称】辻居 幸一

(74)【代理人】

【識別番号】100082005

【弁理士】

【氏名又は名称】熊倉 禎男

(74)【代理人】

【識別番号】100067013

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 文昭

(74)【代理人】

【識別番号】100086771

【弁理士】

【氏名又は名称】西島 孝喜

(74)【代理人】

【識別番号】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 洋之

(74)【代理人】

【識別番号】100109335

【弁理士】

【氏名又は名称】上杉 浩

(74)【代理人】

【識別番号】100120525

【弁理士】

【氏名又は名称】近藤 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100176418

【弁理士】

【氏名又は名称】工藤 嘉晃

(72)【発明者】

【氏名】飯田 敏行

(72)【発明者】

【氏名】喜多川 丈治

【審査官】 藤岡 善行

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１３７６９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２５１２２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１２２７４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０１１０５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３４５９９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０２８７２２４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ５／３０

Ｇ０２Ｆ １／１３３５

Ｇ０２Ｆ １／１３３６３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

１２μｍ以下の厚みになるように長手方向に延伸されたポリビニルアルコール系樹脂層と、前記ポリビニルアルコール系樹脂層の延伸方向に配向されたＰＶＡ分子鎖にＰＶＡポリヨウ素イオン錯体の形態で吸着されたヨウ素とを含む長尺ウェブ状のＰＶＡ−ヨウ素系偏光子と、
前記偏光子の一方の面に第１の接着剤層を介して直接貼り合された長尺ウェブ状の位相差フィルムと、
前記位相差フィルムの前記偏光子とは反対側の面に配置された第１の粘着剤層と、
前記第１の粘着剤層の前記位相差フィルムとは反対側の面に貼り合わされた長尺ウェブ状の剥離フィルムと、
前記偏光子の前記位相差フィルムとは反対側の面に第２の接着剤層を介して貼り合わされた保護層と、を含み、
前記偏光子は、前記ポリビニルアルコール系樹脂に対するヨウ素の濃度が３重量％以上、ＰＶＡ分子の配向性が０．３８以上で、偏光度が９９．８％以上であり、
前記位相差フィルムは、フィルム面内屈折率が最大となる方向をｘ軸、該ｘ軸に直交するフィルム面内の方向をｙ軸とし、フィルム厚み方向をｚ軸としたとき、前記ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸方向の屈折率ｎｘ、ｎｙ、ｎｚがｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの関係となる屈折率分布を有する、厚みｄが２０μｍ以下の単層フィルムとして構成され、フィルム面内屈折率差Δｎｘｙが５．５×１０^-3以上、Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄと定義されるＲｅが１００から３００ｎｍ、Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）と定義されるＮｚが０．３から０．８、光弾性係数が５×１０^-11以上であり、長手方向に直角な幅方向に遅相軸を有し、
前記第１及び第２の接着剤層の各々は、厚みが２μｍ以下で、弾性率が１×１０⁵から３×１０⁹Ｐａの範囲内にあり、
前記保護層は、厚みが１０から５０μｍであり、
前記位相差フィルムは、Δｎｘｚ＝ｎｘ’−ｎｚ’で表される厚み方向の複屈折率（Δｎｘｚ）が０．０００７以上の非液晶性材料を含む複屈折層形成材料の塗膜を含み、
前記ｎｘ’は、前記非液晶性材料を固化層としたときの層の面内で屈折率が最大となる方向（遅相軸方向）の屈折率であり、
前記ｎｚ’は、前記ｎｘ’の方向および前記固化層の面内で前記ｎｘ’の方向と直交する方向（進相軸方向）の各方向に対し直交する前記固化層の厚み方向の屈折率であることを特徴とするＩＰＳ液晶表示装置用の長尺光学フィルム積層体。

【請求項2】

前記偏光子の前記保護層面と前記剥離フィルムの前記第１の粘着層側の面との間の距離が５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のＩＰＳ液晶表示装置用の長尺光学フィルム積層体。

【請求項3】

請求項１又は２に記載した長尺光学フィルム積層体がロール状に巻かれた長尺光学フィルム積層体のロール。

【請求項4】

ＩＰＳ液晶表示パネルと、
前記ＩＰＳ液晶表示パネルの視認側に配置された、偏光子と位相差フィルムとを少なくとも含む視認側光学フィルム積層体と、
前記ＩＰＳ液晶表示パネルのバックライト側に配置された、偏光子と輝度向上フィルムとを少なくとも含むバックライト側光学フィルム積層体と、を備え、
前記視認側光学フィルム積層体に含まれる前記偏光子は、厚みが１２μｍ以下となるように一軸方向に延伸されたポリビニルアルコール系樹脂層と、前記ポリビニルアルコール系樹脂層の延伸方向に配向されたＰＶＡ分子鎖にＰＶＡポリヨウ素イオン錯体の形態で吸着されたヨウ素とを含む長尺ウェブ状のＰＶＡヨウ素系偏光子とを含み、
前記視認側光学フィルム積層体に含まれる前記偏光子は、ヨウ素の濃度が３重量%以上、ＰＶＡ分子の配向性が０．３８以上で、偏光度が９９．８％以上であり、
前記位相差フィルムは、フィルム面内屈折率が最大となる方向をｘ軸、該ｘ軸に直交するフィルム面内の方向をｙ軸とし、フィルム厚み方向をｚ軸としたとき、前記ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸方向の屈折率ｎｘ、ｎｙ、ｎｚがｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの関係となる屈折率分布を有する、厚みｄが２０μｍ以下の単層フィルムとして構成され、フィルム面内屈折率差Δｎｘｙが５．５×１０^-3以上、Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄと定義されるＲｅが１００から３００ｎｍ、Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）と定義されるＮｚが０．３から０．８、光弾性率が５×１０^-11以上であり、遅相軸が前記偏光子の吸収軸に実質的に直交する関係で、厚み２μｍ以下で、弾性率が１×１０⁵から３×１０⁹Ｐａの接着剤層を介して直接、前記視認側光学フィルム積層体の前記偏光子に接合され、
前記位相差フィルムは、粘着剤層を介して前記ＩＰＳ液晶表示パネルの視認側表面に接合されており、前記ＩＰＳ液晶表示パネルの視認側表面において、前記ＩＰＳ液晶表示パネルの視認側表面から前記偏光子の保護層側表面までの距離が５０μｍ以下であり、
前記バックライト側光学フィルム積層体に含まれる前記偏光子は、厚みが１２μｍ以下となるように一軸方向に延伸されたポリビニルアルコール系樹脂層と、前記ポリビニルアルコール系樹脂層の延伸方向に配向されたＰＶＡ分子鎖にＰＶＡポリヨウ素イオン錯体の形態で吸着されたヨウ素とを含むＰＶＡ−ヨウ素系偏光子とを含み、
前記バックライト側光学フィルム積層体に含まれる前記偏光子は、ヨウ素の濃度が３重量％以上、ＰＶＡ分子の配向性が０．３８以上で、偏光度が９９．８％以上であり、一方の面が厚み２μｍ以下で、弾性率が１×１０⁵から３×１０⁹Ｐａの範囲内にある接着剤層を介して保護層に接合され、
前記保護層は、粘着剤層を介して前記ＩＰＳ液晶表示パネルのバックライト側表面に接合されており、前記ＩＰＳ液晶表示パネルのバックライト側において、前記ＩＰＳ液晶表示パネルのバックライト側表面から前記偏光子のバックライト側表面までの距離が５０μｍ以下であり、
前記ＩＰＳ液晶表示パネルの視認側表面から前記偏光子の保護層側表面までの距離と、前記ＩＰＳ液晶表示パネルのバックライト側表面から前記偏光子のバックライト側表面までの距離の差が１０μｍ以下であり、
前記位相差フィルムは、Δｎｘｚ＝ｎｘ’−ｎｚ’で表される厚み方向の複屈折率（Δｎｘｚ）が０．０００７以上の非液晶性材料を含む複屈折層形成材料の塗膜を含み、
前記ｎｘ’は、前記非液晶性材料を固化層としたときの層の面内で屈折率が最大となる方向（遅相軸方向）の屈折率であり、
前記ｎｚ’は、前記ｎｘ’の方向および前記固化層の面内で前記ｎｘ’の方向と直交する方向（進相軸方向）の各方向に対し直交する前記固化層の厚み方向の屈折率であることを特徴とするＩＰＳ液晶表示装置。

【請求項5】

請求項４に記載したＩＰＳ液晶表示装置であって、前記視認側光学フィルム積層体に含まれる前記偏光子には、前記位相差フィルムとは反対側の面に、接着剤層を介して保護フィルムが接合されたことを特徴とするＩＰＳ液晶表示装置。

【請求項6】

請求項５に記載したＩＰＳ液晶表示装置であって、前記接着剤層は、厚み２μｍ以下で弾性率が１×１０⁵から３×１０⁹であることを特徴とするＩＰＳ液晶表示装置。

【請求項7】

ＩＰＳ液晶表示パネルと、
前記ＩＰＳ液晶表示パネルのバックライト側に配置された、偏光子と位相差フィルムとを少なくとも含むバックライト側光学フィルム積層体と、
前記ＩＰＳ液晶表示パネルの視認側に配置された、偏光子を少なくとも含む視認側光学フィルム積層体と、を備え、
前記バックライト側光学フィルム積層体に含まれる前記偏光子は、厚みが１２μｍ以下となるように一軸方向に延伸されたポリビニルアルコール系樹脂層と、前記ポリビニルアルコール系樹脂層の延伸方向に配向されたＰＶＡ分子鎖にＰＶＡポリヨウ素イオン錯体の形態で吸着されたヨウ素とを含む長尺ウェブ状のＰＶＡヨウ素系偏光子とを含み、
前記バックライト側光学フィルム積層体に含まれる前記偏光子は、ヨウ素の濃度が３重量%以上、ＰＶＡ分子の配向性が０．３８以上で、偏光度が９９．８％以上であり、
前記位相差フィルムは、フィルム面内屈折率が最大となる方向をｘ軸、該ｘ軸に直交するフィルム面内の方向をｙ軸とし、フィルム厚み方向をｚ軸としたとき、前記ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸方向の屈折率ｎｘ、ｎｙ、ｎｚがｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの関係となる屈折率分布を有する、厚みｄが２０μｍ以下の単層フィルムとして構成され、フィルム面内屈折率差Δｎｘｙが５．５×１０^-3以上、Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄと定義されるＲｅが１００から３００ｎｍ、Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）と定義されるＮｚが０．３から０．８、光弾性率が５×１０^-11以上であり、遅相軸が前記偏光子の吸収軸に実質的に直交する関係で、厚み２μｍ以下で、弾性率が１×１０⁵から３×１０⁹Ｐａの接着剤層を介して直接、前記バックライト側光学フィルム積層体の前記偏光子に接合され、
前記位相差フィルムは、粘着剤層を介して前記ＩＰＳ液晶表示パネルのバックライト側表面に接合されており、前記ＩＰＳ液晶表示パネルのバックライト側表面において、前記ＩＰＳ液晶表示パネルのバックライト側表面から前記偏光子のバックライト側表面までの距離が５０μｍ以下であり、
前記視認側光学フィルム積層体に含まれる前記偏光子は、厚みが１２μｍ以下となるように一軸方向に延伸されたポリビニルアルコール系樹脂層と、前記ポリビニルアルコール系樹脂層の延伸方向に配向されたＰＶＡ分子鎖にＰＶＡポリヨウ素イオン錯体の形態で吸着されたヨウ素とを含むＰＶＡ−ヨウ素系偏光子とを含み、
前記視認側光学フィルム積層体に含まれる前記偏光子は、ヨウ素の濃度が３重量％以上、ＰＶＡ分子の配向性が０．３８以上で、偏光度が９９．８％以上であり、一方の面が厚み２μｍ以下で、弾性率が１×１０⁵から３×１０⁹Ｐａの範囲内にある接着剤層を介して保護層に接合され、
前記保護層は、粘着剤層を介して前記ＩＰＳ液晶表示パネルの視認側表面に接合されており、前記ＩＰＳ液晶表示パネルの視認側において、前記ＩＰＳ液晶表示パネルの視認側表面から前記偏光子の視認側表面までの距離が５０μｍ以下であり、
前記ＩＰＳ液晶表示パネルのバックライト側表面から前記偏光子の保護層側表面までの距離と、前記ＩＰＳ液晶表示パネルの視認側表面から前記偏光子の視認側表面までの距離の差が１０μｍ以下であり、
前記位相差フィルムは、Δｎｘｚ＝ｎｘ’−ｎｚ’で表される厚み方向の複屈折率（Δｎｘｚ）が０．０００７以上の非液晶性材料を含む複屈折層形成材料の塗膜を含み、
前記ｎｘ’は、前記非液晶性材料を固化層としたときの層の面内で屈折率が最大となる方向（遅相軸方向）の屈折率であり、
前記ｎｚ’は、前記ｎｘ’の方向および前記固化層の面内で前記ｎｘ’の方向と直交する方向（進相軸方向）の各方向に対し直交する前記固化層の厚み方向の屈折率であることを特徴とするＩＰＳ液晶表示装置。

【請求項8】

請求項７に記載したＩＰＳ液晶表示装置であって、前記バックライト側光学フィルム積層体に含まれる前記偏光子には、前記位相差フィルムとは反対側の面に、アクリル系粘着剤層を介して輝度向上フィルムが接合されたことを特徴とするＩＰＳ液晶表示装置。

【請求項9】

請求項８に記載したＩＰＳ液晶表示装置であって、前記接着剤層は、厚み２μｍ以下で弾性率が１×１０⁵から３×１０⁹であることを特徴とするＩＰＳ液晶表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、インプレーンスイッチング（ＩＰＳ）モードで動作するＩＰＳ液晶パネルに適した、広視野角かつ高偏光度で加湿光学耐久性が良好な偏光板及び位相差フィルムを積層した光学フィルム積層体に関する。また、その光学フィルム積層体を用いたＩＰＳ液晶表示装置において広視野角かつ加熱反り（カール）が良好な液晶表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ＩＰＳモードで動作するＩＰＳ液晶表示装置は、非駆動状態において液晶分子が基板面に対して略平行なホモジニアス配向を有するため、光は液晶層を、その偏光面をほとんど変化させること無く通過し、その結果基板の上下に偏光板を配置することにより非駆動状態でほぼ完全な黒色表示が可能である。ＩＰＳモードではパネル法線方向においては、ほぼ完全な黒色表示ができるものの、法線方向からズレた方向からパネルを観察する場合、液晶セルの上下に配置する偏光板の光軸方向からズレた方向では偏光板の特性上避けられない光漏れが発生する結果、視野角が狭くなるという問題があった。

【0003】

このような問題を解決するために、例えば、特開３，６８７，８５４号公報（特許文献１）では、偏光板の吸収軸と位相差フィルムの遅相軸が直交または平行になるように積層した光学フィルムの屈折率、位相差及び厚さ等のパラメータをＩＰＳ液晶表示パネルに適した値に定めている。１つの実施例では、厚さ２０μｍの偏光子の両面に、厚さ８０μｍの透明保護フィルムを、接着剤を用いて積層した偏光板と、厚さ４５μｍの位相差フィルム等が用いられている。

【0004】

特許４，９３８，６３２号公報（特許文献２）には、厚さ１０μｍから５０μｍの偏光子が、ＩＰＳ液晶表示装置に用いられていることが記載されている。また、特許４，８０４，５８８号公報（特許文献３）には、ＩＰＳ液晶表示パネルの視認側の面に粘着剤層を介して位相差フィルムが接合され、該位相差フィルムに厚さ１０μｍ以下の偏光子が接合されることが記載されている。さらに、特許４，７５７，３４７号公報（特許文献４）には、位相差フィルムとして２０μｍ以下の光学フィルムが記載されている。

【0005】

このような偏光子、位相差フィルム等の光学フィルムが用いられるＩＰＳ液晶表示パネルは、液晶テレビや液晶ディスプレイ等の比較的大きな画面に用いられるだけでなく、近年、スマートフォンやタブレットＰＣ等の携帯可能な小型電子機器の画面にも応用されている。近年、それら携帯可能な電子機器の薄型化に伴い、ＩＰＳ液晶表示パネル（ガラス）も薄く製造されるようになった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第３，６８７，８５４号公報

【特許文献2】特許第４，９３８，６３２号公報

【特許文献3】特許第４，８０４，５８８号公報

【特許文献4】特許第４，７５７，３４７号公報

【特許文献5】特許第４，７５１，４８１号公報

【特許文献6】特許第４，７５１，４８６号公報

【特許文献7】特許第５，２４４，８４８号公報

【特許文献8】特許第４，８５３，９２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ＩＰＳ液晶表示パネルが薄くなったことにより、当該ＩＰＳ液晶表示パネルに、偏光子、位相差フィルム等の光学フィルムを貼り合わせた構成において、反りが生じるようになった。このような反りは、偏光子や位相差フィルム等の機能に悪影響を与え、ＩＰＳ液晶表示パネルを偏光子の吸収軸に対して斜め方向（例えば、４５度の角度）から見た場合に生じ得るコントラストの低下や表示色が見る角度によって異なる現象（カラーシフト）を改善するという、本来偏光子や位相差フィルムが果たすべき機能が有効に作用しないという問題があった。

【0008】

そこで、本発明は、伸縮しやすい偏光子を薄くし、該偏光子とＩＰＳ液晶表示パネルとの間にある位相差フィルムも薄くすることで、従来のものよりも当該偏光子をさらにＩＰＳ液晶表示パネルに近づけ、これにより、ＩＰＳ液晶表示パネルの反りを防止することを目的とする。そして、本発明は、当該目的を達成することに加えて、偏光子や位相差フィルムを薄くしても広視野角かつ高偏光度の性能を有し、加湿光学耐久性が良好な長尺光学フィルム積層体、該長尺光学フィルム積層体がロール状に巻かれた長尺光学フィルム積層体のロール、ＩＰＳ液晶表示装置を提案する。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明に係るＩＰＳ液晶表示装置用の長尺光学フィルム積層体の１つの実施形態として、長尺光学フィルム積層体は、１２μｍ以下の厚みになるように長手方向に延伸されたポリビニルアルコール系樹脂層と、前記ポリビニルアルコール系樹脂層の延伸方向に配向されたＰＶＡ分子鎖にＰＶＡポリヨウ素イオン錯体の形態で吸着されたヨウ素とを含む長尺ウェブ状のＰＶＡ−ヨウ素系偏光子と、
前記偏光子の一方の面に第１の接着剤層を介して直接貼り合された長尺ウェブ状の位相差フィルムと、
前記位相差フィルムの前記偏光子とは反対側の面に配置された第１の粘着剤層と、
前記第１の粘着剤層の前記位相差フィルムとは反対側の面に貼り合わされた長尺ウェブ状の剥離フィルムと、
前記偏光子の前記位相差フィルムとは反対側の面に第２の接着剤層を介して貼り合わされた保護層と、を含み、
前記偏光子は、前記ポリビニルアルコール系樹脂に対するヨウ素の濃度が３重量％以上、ＰＶＡ分子の配向性が０．３８以上で、偏光度が９９．８％以上であり、
前記位相差フィルムは、フィルム面内屈折率が最大となる方向をｘ軸、該ｘ軸に直交するフィルム面内の方向をｙ軸とし、フィルム厚み方向をｚ軸としたとき、前記ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸方向の屈折率ｎｘ、ｎｙ、ｎｚがｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの関係となる屈折率分布を有する、厚みｄが２０μｍ以下の単層フィルムとして構成され、フィルム面内屈折率差Δｎｘｙが５．５×１０^-3以上、Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄと定義されるＲｅが１００から３００ｎｍ、Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）と定義されるＮｚが０．３から０．８、光弾性係数が５×１０^-11以上であり、長手方向に直角な幅方向に遅相軸を有し、
前記第１及び第２の接着剤層の各々は、厚みが２μｍ以下で、弾性率が１×１０⁵から３×１０⁹Ｐａの範囲内にあり、
前記保護層は、厚みが１０から５０μｍで、偏光子厚みが１０μｍより厚い場合は、透湿度が１５００ｇ／ｍ²以下であり、偏光子厚みが１０μｍ以下では、透湿度が２００ｇ／ｍ²以下であることを特徴とする。

【0010】

本発明に係るＩＰＳ液晶表示装置用の長尺光学フィルム積層体の好ましい実施形態として、前記偏光子の前記第２の接着剤層側の面と前記剥離フィルムの前記第１の粘着層側の面との間の距離が５０μｍ以下であることを特徴とする。

【0011】

本発明に係るＩＰＳ液晶表示装置用の長尺光学フィルム積層体の好ましい実施形態として、長尺光学フィルム積層体はロール状に巻かれたものとする。

【0012】

本発明に係るＩＰＳ液晶表示装置の１つの実施形態として、ＩＰＳ液晶表示装置は、ＩＰＳ液晶表示パネルと、
前記ＩＰＳ液晶表示パネルの視認側に配置された、偏光子と位相差フィルムとを少なくとも含む視認側光学フィルム積層体と、
前記ＩＰＳ液晶表示パネルのバックライト側に配置された、偏光子と輝度向上フィルムとを少なくとも含むバックライト側光学フィルム積層体と、を備え、
前記視認側光学フィルム積層体に含まれる前記偏光子は、厚みが１２μｍ以下となるように一軸方向に延伸されたポリビニルアルコール系樹脂層と、前記ポリビニルアルコール系樹脂層の延伸方向に配向されたＰＶＡ分子鎖にＰＶＡポリヨウ素イオン錯体の形態で吸着されたヨウ素とを含む長尺ウェブ状のＰＶＡヨウ素系偏光子とを含み、
前記視認側光学フィルム積層体に含まれる前記偏光子は、ヨウ素の濃度が３重量%以上、ＰＶＡ分子の配向性が０．３８以上で、偏光度が９９．８％以上であり、
前記位相差フィルムは、フィルム面内屈折率が最大となる方向をｘ軸、該ｘ軸に直交するフィルム面内の方向をｙ軸とし、フィルム厚み方向をｚ軸としたとき、前記ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸方向の屈折率ｎｘ、ｎｙ、ｎｚがｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの関係となる屈折率分布を有する、厚みｄが２０μｍ以下の単層フィルムとして構成され、フィルム面内屈折率差Δｎｘｙが５．５×１０^-3以上、Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄと定義されるＲｅが１００から３００ｎｍ、Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）と定義されるＮｚが０．３から０．８、光弾性率が５×１０^-11以上であり、遅相軸が前記偏光子の吸収軸に実質的に直交する関係で、厚み２μｍ以下で、弾性率が１×１０⁵から３×１０⁹Ｐａの接着剤層を介して直接、前記視認側光学フィルム積層体の前記偏光子に接合され、
前記位相差フィルムは、粘着剤層を介して前記ＩＰＳ液晶表示パネルの視認側表面に接合されており、前記ＩＰＳ液晶表示パネルの視認側表面において、前記ＩＰＳ液晶表示パネルの視認側表面から前記偏光子の第２の接着剤層側表面までの距離が５０μｍ以下であり、
前記バックライト側光学フィルム積層体に含まれる前記偏光子は、厚みが１２μｍ以下となるように一軸方向に延伸されたポリビニルアルコール系樹脂層と、前記ポリビニルアルコール系樹脂層の延伸方向に配向されたＰＶＡ分子鎖にＰＶＡポリヨウ素イオン錯体の形態で吸着されたヨウ素とを含むＰＶＡ−ヨウ素系偏光子とを含み、
前記バックライト側光学フィルム積層体に含まれる前記偏光子は、ヨウ素の濃度が３重量％以上、ＰＶＡ分子の配向性が０．３８以上で、偏光度が９９．８％以上であり、一方の面が厚み２μｍ以下で、弾性率が１×１０⁵から３×１０⁹Ｐａの範囲内にある第３の接着剤層を介して保護層に接合され、
前記保護層は、第２の粘着剤層を介して前記ＩＰＳ液晶表示パネルのバックライト側表面に接合されており、前記ＩＰＳ液晶表示パネルのバックライト側において、前記ＩＰＳ液晶表示パネルのバックライト側表面から前記偏光子のバックライト側表面までの距離が５０μｍ以下であり、
前記ＩＰＳ液晶表示パネルの視認側表面から前記偏光子の保護層側表面までの距離と、前記ＩＰＳ液晶表示パネルのバックライト側表面から前記偏光子のバックライト側表面までの距離の差が１０μｍ以下であることを特徴とする。

【0013】

本発明に係るＩＰＳ液晶表示装置の好ましい実施形態として、前記視認側光学フィルム積層体に含まれる前記偏光子には、前記位相差フィルムとは反対側の面に、接着剤層を介して保護フィルムが接合されたことを特徴とする。また、前記バックライト側光学フィルム積層体に含まれる前記偏光子には、両面、あるいはどちらか片面に保護層を備えていることを特徴とする。

【0014】

本発明に係るＩＰＳ液晶表示装置の好ましい実施形態として、前記接着剤層は、厚み２μｍ以下で弾性率が１×１０⁵から３×１０⁹であることを特徴とする。

【0015】

本発明に係るＩＰＳ液晶表示装置の別の実施形態として、前記視認側光学フィルム積層体と同じ構成をバックライト側に、バックライト側光学フィルム積層体として備え、その他の構成を上述した実施形態と同様とする。

【発明の効果】

【0016】

本発明は、偏光子の厚みを薄くすると共に、該偏光子とＩＰＳ液晶表示パネルとの間にある位相差フィルムの厚みも薄くしたＩＰＳ液晶表示装置用の長尺光学フィルム積層体により、偏光子をＩＰＳ液晶表示パネルに近づけることができ、光学フィルム積層体を貼りつけたＩＰＳ液晶表示パネルの反りを防ぐことができる。

【0017】

また、本発明に係る長尺光学フィルム積層体、長尺光学フィルム積層体がロール状に巻かれた長尺光学フィルム積層体のロール、又は、ＩＰＳ液晶表示装置は、偏光子及び位相差フィルムの厚みを薄くするだけでなく、偏光子のＰＶＡ分子の配向性、偏光度及び位相差フィルムの屈折率、光弾性率、保護フィルムの透湿度等のパラメータを、複数の実施例の比較結果に基づいて、ＩＰＳ液晶表示装置に適した値に設定したことにより、偏光子や位相差フィルムを薄くしても広視野角かつ高偏光度の性能を有し、加湿光学耐久性が良好となった。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の一実施形態に係るＩＰＳ液晶表示装置用の長尺光学フィルム積層体の構成を示す断面図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る光学フィルム積層体を視認側に備えるＩＰＳ液晶表示装置の構成を示す断面図である。

【図3】本発明の別の実施形態に係る光学フィルム積層体を視認側に備えるＩＰＳ液晶表示装置の構成を示す断面図である。

【図4】本発明の一実施形態に係る光学フィルム積層体をバックライト側に備えるＩＰＳ液晶表示装置の構成を示す断面図である。

【図5】本発明の別の実施形態に係る光学フィルム積層体をバックライト側に備えるＩＰＳ液晶表示装置の構成を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

図１は、本発明の一実施形態に係るＩＰＳ液晶表示装置用の長尺光学フィルム積層体の構成を示す。光学フィルム積層体１００は、位相差フィルム１０１の一方の面（図１では上方の面）に、接着剤層１０２、偏光子１０３、接着剤層１０４、保護フィルム１０５が積層され、位相差フィルム１０１の他方の面（図１では下方の面）に粘着剤層１０６と剥離フィルム１０７を備える。位相差フィルム１０１と偏光子１０３は、接着剤層１０２を介して直接貼り合わされる。光学フィルム積層体１００を粘着剤層１０６によってＩＰＳ液晶パネル等の対象物に貼り合わせる際に、剥離フィルム１０７は粘着剤層１０６から剥がされる。

【0020】

（位相差フィルム）
位相差フィルムは、例えば、特許４，７５７，３４７号公報（特許文献４）に記載される製造方法に基づいて製造することができる。当該位相差フィルムを製造する方法は、収縮性フィルム上に、Δｎｘｚ＝ｎｘ’−ｎｚ’で表される厚み方向の複屈折率（Δｎｘｚ）が０．０００７以上の非液晶性材料を含む複屈折層形成材料を直接塗布して塗膜を形成する塗膜形成工程と、前記収縮性フィルムの収縮により、前記塗膜の屈折率分布がｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙとなるように前記塗膜を収縮させることにより、複屈折層を形成する複屈折層形成工程とを含む。ただし、それぞれの変数は下記のとおりである。
ｎｘ’：前記非液晶性材料を固化層としたときの層の面内で屈折率が最大となる方向（遅相軸方向）の屈折率
ｎｚ’：前記ｎｘ’の方向および前記固化層の面内で前記ｎｘ’の方向と直交する方向（進相軸方向）の各方向に対し直交する前記固化層の厚み方向の屈折率
ｎｘ：前記複屈折層の面内で屈折率が最大となる方向（遅相軸方向）の屈折率
ｎｙ：前記複屈折層の面内で前記ｎｘの方向と直交する方向（進相軸方向）の屈折率
ｎｚ：前記ｎｘおよび前記ｎｙの各方向に対し直交する前記複屈折層の厚み方向の屈折率

【0021】

上記定義に従って、フィルム面内屈折率が最大となる方向をｘ軸、該ｘ軸に直交するフィルム面内の方向をｙ軸とし、フィルム厚み方向をｚ軸とした場合に、図１に示す本発明の一実施形態における位相差フィルム１０１は、下記実施例（表１参照）の結果を考慮して、例えば、前記ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸方向の屈折率ｎｘ、ｎｙ、ｎｚがｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの関係となる屈折率分布を有する、厚みｄが２０μｍ以下の単層フィルムとして構成され、フィルム面内屈折率差Δｎｘｙが５．５×１０^-3以上、Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄと定義されるＲｅが１００から３００ｎｍ、好ましくは１３０から３００ｎｍ、特に好ましくは２５０から２９０ｎｍである。Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）と定義されるＮｚが０．３から０．８、より好ましくは０．３５から０．７５、特に好ましくは０．４から０．６である。光弾性係数が５×１０^-11以上、より好ましくは１×１０^-10以上であり、長手方向に直角な幅方向に遅相軸を有するように構成できる。

【0022】

（偏光子）
偏光子は、一般的に、二色性物質を染色工程により含浸及び吸着させたポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系樹脂フィルムを一軸又は二軸延伸して、含浸された二色性物質を配向させることにより作成される。近年では、二色性物質としてヨウ素を用いることが通常である。染色工程においては、ＰＶＡ系樹脂フィルムをヨウ素水溶液に浸漬することとなるが、ヨウ素分子（Ｉ2）のみでは、水に溶解しないため、ヨウ化カリウム（ＫＩ）とともにヨウ素を水に溶かして、ヨウ素・ヨウ化カリウム水溶液を作成する。ヨウ素・ヨウ化カリウム水溶液には、カリウムイオン（Ｋ+）及びヨウ素イオン（Ｉ-）に加え、ヨウ素イオンとヨウ素分子が結合したポリヨウ素イオン（Ｉ3-やＩ5-）が存在する。染色工程では、ヨウ素イオン及びポリヨウ素イオンが、ＰＶＡ系樹脂フィルム内に浸透し、ＰＶＡ系樹脂の分子に吸着される。そして、その後の延伸工程において、ＰＶＡ系樹脂フィルムが延伸され、分子が配向するときに、ポリヨウ素イオンも延伸方向に配向する。配向したポリヨウ素イオンは、入射光の偏光方向の、ポリヨウ素イオンの配向方向に対する角度により、入射光の透過率が異なるため、染色、延伸されたＰＶＡ樹脂は、偏光子として機能する。

【0023】

このように、偏光子は、少なくともＰＶＡ系樹脂とポリヨウ素イオンを含む。ポリヨウ素イオンは、ＰＶＡ系樹脂分子との相互作用により、偏光子中でＰＶＡ‐ヨウ素錯体（ＰＶＡ・Ｉ3-やＰＶＡ・Ｉ5-）を形成した状態で存在する。この錯体状態を形成することにより、可視光の波長範囲に於いて吸収二色性を示す。ヨウ素イオン（Ｉ-）は、２３０ｎｍ付近に吸光ピークをもつ。また、ＰＶＡと錯体状態にある三ヨウ化物イオン（ＰＶＡ・Ｉ3-）は、４７０ｎｍ付近に吸光ピークをもつ。ＰＶＡと錯体状態にある五ヨウ化物イオン（ＰＶＡ・Ｉ5-）の吸光ピークは、６００ｎｍ付近に存在する。ＰＶＡ−ヨウ素錯体の態様に応じて、吸収する光の波長が変わるため、ポリヨウ素イオンの吸光ピークは、幅広いものとなる。ＰＶＡ−ヨウ素錯体は、可視光を吸光する。一方で、ヨウ素イオンは、２３０ｎｍ付近にピークが存在することから、可視光を吸収しない。従って、ＰＶＡと錯体状態となったポリヨウ素イオンが、偏光子の液晶表示装置等の表示装置に関する偏光子の性能に影響する。図１に示す本発明の一実施形態における偏光子１０３は、下記実施例（表１参照）の結果を考慮して、例えば、前記ポリビニルアルコール系樹脂に対するヨウ素の濃度が３重量％以上、ＰＶＡ分子の配向性が０．３８以上で、偏光度が９９．８％以上となるように構成することができる。

【0024】

図１に示す本発明の一実施形態においては、偏光子１０３の厚みは１２μm以下、好ましくは５μm以下である。例えば、厚さ１２μｍの偏光子は、原反フィルム厚みが３０μmのポリビニルアルコールを用いて、上述した作成方法に従って作成することができる。このように、偏光子を薄くすることにより、周囲の環境の変化により偏光子に生じる伸縮力を小さくすることができる。偏光子が比較的厚い場合には、偏光子に生じる伸縮力が大きくなるため、偏光子の伸縮を抑制するのに十分な程度の厚みをもった保護層又は位相差層を貼り合わせることが必要になる。一方で、偏光子を薄くして偏光子に発生する伸縮力を小さくすることにより、偏光子と貼り合わされる保護層又は位相差層の厚みを薄くすることができ、光学積層体全体の厚みを薄くすることができる。また、偏光子の厚みが薄く周囲の環境の変化により偏光子に発生する伸縮力が小さくなることにより、これに貼り合わされる部材との間で発生する応力が小さくなり貼り合わされた部材に発生する光学的な歪も抑制される効果がある。

【0025】

偏光子１０３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。偏光子の単体透過率は、好ましくは４０．０％以上、より好ましくは４０．５％以上、さらに好ましくは４１．０％以上、特に好ましくは４１．５％以上である。偏光子の偏光度は、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。このように薄型で高い偏光性能を示す偏光子を製造することは、容易ではない。しかし、本出願人による上述の特許文献５〜７に記載された方法のいずれかを採用することにより、望む特性の薄型偏光子を製造することができる。

【0026】

（保護フィルム）
保護フィルムは、任意の適切な樹脂フィルムを採用することができる。本発明において使用するのに適した保護フィルムの形成材料としては、例えば、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、セルロースエステ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メタクリル系樹脂の少なくとも一方の樹脂をいう。

【0027】

図１に示す本発明の一実施形態においては、保護フィルム１０５の厚みは、１０μｍ〜５０μｍ、好ましくは１５μｍ〜４５μｍである。保護フィルムには、液晶表示装置の視認側に配置される場合、適宜アンチグレア層又は反射防止層、キズ防止のためのハードコート処理などの表面処理層を設けることができる。また、特に限定するものではないが、インセル型の静電容量型タッチパネルでは、ディスプレイ近傍の低周波ノイズによるディスプレイ動作の妨害を阻止するために、電磁遮蔽且つ帯電防止の機能を有する透明導電膜を保護フィルムに付与する必要となる。さらに、保護フィルム自体がλ/4板となる場合は、偏光サングラスでの視認性低下の対策となっている。

【0028】

保護フィルム１０５の透過湿度は、偏光子の厚みが１０μｍ以下の場合、２００ｇ／ｍ²以下、好ましくは１７０ｇ／ｍ²以下、より好ましくは１３０ｇ／ｍ²以下、特に好ましくは９０ｇ／ｍ²以下である。偏光子は、厚みが薄くなると、耐湿性が低下する、という問題がある。保護層の透湿度を上記のように小さくすることにより、湿度による偏光子の劣化を抑制することができ、偏光子の厚みを薄くすることが可能になる。偏光子厚みが１０μｍより厚い場合は、透湿度が１５００ｇ／ｍ²以下であれば、湿度による偏光子の劣化は抑制することが可能である。偏光子を薄くできることにより、前述したように偏光子と貼合せる保護層又は位相差層の厚みも薄くすることができるので、結果として、光学積層体全体の厚みを薄くすることが可能になる。

【0029】

図２は、発明の一実施形態に係る光学フィルム積層体を視認側に備えるＩＰＳ液晶表示装置の構成を示す。ＩＰＳ液晶表示装置２００は、インセルタッチパネル型の液晶セル（Ｔ／Ｐ）２０１の一方の面（図２では上方の面）に、粘着剤層２０２、下塗り層２０３、位相差フィルム２０４、下塗り層２０５、接着剤層２０６、偏光子２０７、接着剤層２０８、保護フィルム２０９、表面処理（導電）層２１０、層間充填層２１１、ガラス２１２が積層される。一方、液晶セル（Ｔ／Ｐ）２０１の他方の面（図２では下方の面）に、粘着剤層２１３、保護フィルム２１４、接着剤層２１５、偏光子２１６、接着剤層２１７、保護フィルム２１８、粘着剤層２１９、輝度向上フィルム２２０が積層される。ＩＰＳ液晶表示装置２００は、さらに、輝度向上フィルム２２０から間隔を空けて、拡散板２２１と、拡散板２２１に接合されたバックライト２２２を含む。バックライト２２２は、拡散板２２１において、輝度向上フィルム２２０とは反対側の面に接合される。

【0030】

粘着剤層２０２、位相差フィルム２０４、接着剤層２０６、偏光子２０７、接着剤層２０８、保護フィルム２０９は、図１に示される光学フィルム積層体１００の粘着剤層１０６、位相差フィルム１０１、接着剤層１０２、偏光子１０３、接着剤層１０４、保護フィルム１０５に相当するものである。下塗り層２０３，２０５は、位相差フィルム２０４と粘着剤層２０２及び接着剤層２０６との接着が強ければ省略することもできる。

【0031】

液晶セル（Ｔ／Ｐ）２０１は、ＩＰＳ方式の液晶セルであり、電界無印加の状態で、液晶分子が面内一方向に一様に配向したホモジニアス配向となる。この構成のＩＰＳ方式の液晶セルを備えたＩＰＳ液晶表示装置においては、一対の偏光子が、その吸収軸を互いに直交させた状態で、液晶セルの両側に配置される。

【0032】

電界無印加の状態では、一方の偏光子の吸収軸が液晶分子の配向方向に平行になるように、該偏光子が液晶セルに対して配置される。通常は、この電界無印加の状態が「黒表示」に該当する。液晶セルに電界を印加して、液晶分子を面内で水平方向に回転させることにより、位相差を発現させ該一方の偏光子を通った光が、他方の偏光子を透過できるようにして、「白状態」を実現する。「白状態」は、液晶分子が一対の偏光子の吸収軸の交差角の中間角度、すなわち４５°の方向に向く、最大の透過率となる状態で実現される。実際には、液晶分子を理想的な方位である４５°まで回転させることは難しく、実質的に４５°に近い方位角度が「白状態」とされる。バックライト光源側の偏光子が電界無印加状態での液晶分子の配向方向に平行に配列されるＩＰＳ液晶表示装置は、「Ｏモード」と呼ばれ、逆に、視認側の偏光子が電解無印加状態での液晶分子の配向方向に平行に配列されるＩＰＳ液晶表示装置は、「Ｅモード」と呼ばれる。

【0033】

（輝度向上フィルム）
輝度向上フィルムは、液晶表示装置等のバックライトや裏面側からの反射等により自然光が入射すると所定偏光軸の直線偏光又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ある。輝度向上フィルムを積層させた偏光板は、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を透過させずに反射させる。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で、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、偏光子に吸収されにくい偏光を供給して、液晶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得るものである。

【0034】

図３は、本発明の別の実施形態に係る光学フィルム積層体を視認側に備えるＩＰＳ液晶表示装置の構成を示す。ＩＰＳ液晶表示装置３００は、図２に示したＩＰＳ液晶表示装置２００の液晶セル（Ｔ／Ｐ）２０１と異なり、液晶パネルとしてインセルタッチパネル型ではない液晶セル３０１を採用し、層間充填層３１１の表面処理層３１０とは反対側の面に、タッチパネル３２３を備える。ＩＰＳ液晶表示装置３００のその他の構成については、図２に示されるＩＰＳ液晶表示装置２００のものと同様である。

【0035】

図４は、本発明の一実施形態に係る光学フィルム積層体をバックライト側に備えるＩＰＳ液晶表示装置の構成を示す。ＩＰＳ液晶表示装置４００は、図２に示したＩＰＳ液晶表示装置２００とは異なり、バックライト側に位相差フィルム４１２を備えたものである。
ＩＰＳ液晶表示装置４００は、インセルタッチパネル型の液晶セル（Ｔ／Ｐ）４０１の一方の面（図４では上方の面）に、粘着剤層４０２、コート層あるいは保護層４０３、偏光子４０４、接着剤層４０５、保護フィルム２０６、表面処理（導電）層４０７、層間充填層４０８、ガラス４０９が積層される。一方、液晶セル（Ｔ／Ｐ）４０１の他方の面（図４では下方の面）に、粘着剤層４１０、下塗り層４１１、位相差フィルム４１２、下塗り層４１３、接着剤層４１４、偏光子４１５、接着剤層４１６、保護フィルム４１７、粘着剤層４１８、輝度向上フィルム４１９が積層される。下塗り層４１１，４１３においても、位相差フィルム４１２と粘着剤層４１０及び接着剤層４１４との接着が強ければ省略することもできる。ＩＰＳ液晶表示装置４００は、さらに、輝度向上フィルム４１９から間隔を空けて、拡散板４２０と、拡散板４２０に接合されたバックライト４２１を含む。バックライト４２１は、拡散板４２０において、輝度向上フィルム４１９とは反対側の面に接合される。

【0036】

一般的に、偏光子の片側のみに透明保護フィルムを設けた薄型の粘着型偏光板では、耐久性が悪く、過酷な環境下におかれると偏光子の延伸方向にクラックが生じやすいが、コート層あるいは保護層４０３は、耐クラック性を向上させるために、偏光子４０４に接合することができる。ＩＰＳ液晶表示装置４００のその他の構成については、図２に示されるＩＰＳ液晶表示装置２００のものと同様である。

【0037】

図５は、本発明の別の実施形態に係る光学フィルム積層体をバックライト側に備えるＩＰＳ液晶表示装置の構成を示す。ＩＰＳ液晶表示装置５００は、図４に示したＩＰＳ液晶表示装置４００の液晶セル（Ｔ／Ｐ）４０１と異なり、液晶パネルとしてインセルタッチパネル型ではない液晶セル５０１を採用し、層間充填層５０８の表面処理層５０７とは反対側の面に、タッチパネル５２２を備える。ＩＰＳ液晶表示装置５００のその他の構成については、図４に示されるＩＰＳ液晶表示装置４００のものと同様である。

【実施例】

【0038】

以下に本発明の実施例１から７についての説明を記載する。また、比較参考のため、比較例１から３についても説明を記載する。また、実施例及び比較例をまとめた表を表１として示す。表１の縦の上段の列の項目は、液晶セルの上面及び下面に積層したものを表す。例えば、表１の縦の上段の列に示される、「保護層」、「第２接着剤層」、「視認側偏光子」、「第１の接着剤層」、「位相差フィルム」、「第１の粘着剤層」、「第２の粘着剤層」、「保護層」、「第３の接着剤層」、「バックライト側偏光子」は、それぞれ、図２に示す本発明の一実施形態では、「保護フィルム２０９」、「接着剤層２０８」、「偏光子２０７」、「接着剤層２０６」、「位相差フィルム２０４」、「粘着剤層２０２」、「粘着剤層２１３」、「保護フィルム２１４」、「接着剤層２１５」、「偏光子２１６」に対応する。

【0039】

（位相差フィルム１の製造例）
攪拌装置を備えた反応容器中、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）-４−メチルペンタン２．７０ｋｇ、テトラブチルアンモニウムクロライド０．０６ｋｇを１M水酸化ナトリウム溶液２５Ｌに溶解させた。この溶液に、テレフタル酸クロライド１．２２ｋｇとイソフタル酸クロライド０．８１ｋｇを３０Ｌのトルエンに溶解させた溶液を攪拌しながら加え、室温で９０分間攪拌した。その後、重合溶液を静置分離してポリマーを含んだトルエン溶液を分離し、ついで酢酸水で洗浄し、イオン交換水で洗浄した後、メタノールに投入してポリマーを析出させた。析出したポリマーを濾過し、減圧下で乾燥することで、白色のポリマー３．４１ｋｇ（収率９２％）を得た。

【0040】

得られたポリマーをトルエンに溶解させ、ニ軸延伸ポリプロピレン上に塗布し、80℃で５分乾燥させた後に、１１０℃で５分間乾燥させ、塗布膜が１５μmである積層フィルムを作製した。得られた積層フィルムを同時二軸延伸機を用いて、搬送させながら、１４５℃で幅方向に１．２倍延伸し、かつ、MDに０．７５倍になるよう収縮させることでロール状の位相差フィルム１を得た。得られた位相差フィルム１は厚み１５．０μｍで、Re＝２７５nm、Rth＝１３８nm、Nｚ係数＝０．５であった。

【0041】

(位相差フィルム２の製造例)
上記、得られたポリマーをトルエンに溶解させ、ニ軸延伸ポリプロピレン上に塗布し、80℃で５分乾燥させた後に、１１０℃で５分間乾燥させ、塗布膜が１５μmである積層フィルムを作製した。得られた積層フィルムを同時二軸延伸機を用いて、搬送させながら、１４５℃で幅方向に１．２５倍延伸し、かつ、MDに０．８０倍になるよう収縮させることでロール状の位相差フィルム２を得た。得られた位相差フィルム２は厚み１５．０μｍで、Re＝２７５nm、Rth＝２０６nm、Nｚ係数＝０．７５であった。

【表1】

【0042】

(位相差フィルム３の製造例)
上記、得られたポリマーをトルエンに溶解させ、ニ軸延伸ポリプロピレン上に塗布し、80℃で５分乾燥させた後に、１１０℃で５分間乾燥させ、塗布膜が１５μmである積層フィルムを作製した。得られた積層フィルムを、同時二軸延伸機を用いて、搬送させながら、１４５℃で幅方向に１．１５倍延伸し、かつ、MDに０．７倍になるよう収縮させることでロール状の位相差フィルム３を得た。得られた複屈折性フィルムは厚み１５．０μｍで、Re＝２７５nm、Rth＝９６nm、Nｚ係数＝０．３５であった。

【0043】

(位相差フィルム４の製造例)
上記、得られたポリマーをトルエンに溶解させ、ニ軸延伸ポリプロピレン上に塗布し、80℃で５分乾燥させた後に、１１０℃で５分間乾燥させ、塗布膜が２０μmである積層フィルムを作製した。得られた積層フィルムを同時二軸延伸機を用いて、搬送させながら、１４５℃で幅方向に１．１８倍延伸し、かつ、MDに０．７８倍になるよう収縮させることでロール状の位相差フィルム４を得た。得られた位相差フィルム４は厚み２０．０μｍで、Re＝２７５nm、Rth＝１３８nm、Nｚ係数＝０．５０であった。

【0044】

(位相差フィルム５の製造例)
上記、得られたポリマーをトルエンに溶解させ、ニ軸延伸ポリプロピレン上に塗布し、80℃で５分乾燥させた後に、１１０℃で５分間乾燥させ、塗布膜が１０μmである積層フィルムを作製した。得られた積層フィルムを同時二軸延伸機を用いて、搬送させながら、１４５℃で幅方向に１．２２倍延伸し、かつ、MDに０．７３倍になるよう収縮させることでロール状の位相差フィルム５を得た。得られた位相差フィルム５は厚み１０μｍで、Re＝２７５nm、Rth＝１３８nm、Nｚ係数＝０．５０であった。

【0045】

（偏光子の製造例）
Ａ−ＰＥＴ（アモルファス‐ポリエチレンテレフタレート）フィルム、（三菱樹脂（株）製 商品名：ノバクリア SH０４６ ２００μｍ）を基材として用意し、表面にコロナ処理（５８W/ｍ²/ｍｉｎ）を施した。一方、アセトアセチル変性ＰＶＡ（日本合成化学工業（株）製 商品名：ゴーセファイマー Z２００（重合度１２００、ケン化度９９.０％以上、アセトアセチル変性度４．６％））を１ｗｔ％添加したＰＶＡ（重合度４２００、ケン化度９９.２％）を用意して、乾燥後の膜厚が１２μｍになるように塗布し、６０℃の雰囲気下において熱風乾燥により１０分間乾燥して、基材上にＰＶＡ系樹脂の層を設けた積層体を作製した。

【0046】

次いで、この積層体を、まず空気中１３０℃でＭＤ方向を２．０倍に延伸して、延伸積層体を生成した。次に、延伸積層体を液温３０℃のホウ酸不溶化水溶液に３０秒間浸漬することによって、延伸積層体に含まれるＰＶＡ分子が配向されたＰＶＡ層を不溶化する工程を行った。この工程における不溶化用ホウ酸水溶液は、ホウ酸含有量を、水１００重量部に対して３重量部含むものとした。不溶化工程を経たこの延伸積層体を染色することによって、着色積層体を生成した。この着色積層体は、延伸積層体を染色液に、浸漬することによって、延伸積層体に含まれるＰＶＡ層にヨウ素を吸着させたものである。染色液は、ヨウ素及びヨウ化カリウムを含んでおり、染色液の液温は３０℃とし、水を溶媒として、ヨウ素濃度を０．０８〜０．２５重量％の範囲内とし、ヨウ化カリウム濃度を０．５６〜１．７５重量％の範囲内とした。ヨウ素とヨウ化カリウムの濃度の比は、１対７とした。染色条件として、偏光子を構成するＰＶＡ系樹脂層の単体透過率が４０．９％になるように、ヨウ素濃度及び浸漬時間を設定した。

【0047】

次に、着色積層体を３０℃の架橋用ホウ酸水溶液に６０秒間浸漬することによって、ヨウ素を吸着させたＰＶＡ層のＰＶＡ分子同士に架橋処理を施す工程を行った。この架橋工程に使用する架橋用ホウ酸水溶液は、ホウ酸含有量を、水１００重量部に対して３重量部とし、ヨウ化カリウム含有量を、水１００重量部に対して３重量部としたものである。さらに、得られた着色積層体を、ホウ酸水溶液中において、延伸温度７０℃で、先の空気中での延伸と同様の方向に２．７倍に延伸することにより、最終的な延伸倍率が５．４倍となる延伸を行って、供試用偏光子を含む光学フィルム積層体を得た。この延伸工程において使用されるホウ酸水溶液は、ホウ酸含有量を水１００重量部に対して４．０重量部とし、ヨウ化カリウム含有量を水１００重量部に対して５重量部としたものである。得られた光学フィルム積層体をホウ酸水溶液から取り出し、ＰＶＡ層の表面に付着したホウ酸を、ヨウ化カリウム含有量が水１００重量部に対して４重量部含む水溶液で洗浄した。洗浄された光学フィルム積層体を６０℃の温風による乾燥工程によって乾燥し、ＰＥＴフィルムに積層された厚みが５μｍの偏光子を得た。

【0048】

（第１の位相差板付偏光板の製造）
上述の偏光子製造例により作製した、ＰＥＴフィルムに積層された厚みが５μｍの偏光子に対し、ＰＥＴとは反対側の面に、ＵＶ硬化型接着剤を介して、上述の方法により作成された位相差フィルム１をロールtoロールで貼り合せた。さらに、この積層体からＰＥＴフィルムを剥離した後、ＵＶ硬化型接着剤を介して、アクリル系保護フィルムを貼り合せ位相差板付偏光板を作製した。

【0049】

（第２の位相差板付偏光板の製造）
上述の偏光子製造例により作製した、ＰＥＴフィルムに積層された厚みが５μｍの偏光子に対し、ＰＥＴとは反対側の面に、ＵＶ硬化型接着剤を介して、上述の方法により作成された位相差フィルム１をロールtoロールで貼り合せた。さらに、この積層体からＰＥＴフィルムを剥離した後、アクリル系粘着剤を用いて、輝度向上フィルムを貼り合せ、位相差板付偏光板を作製した。

【0050】

（第１の偏光板の製造）
上述の偏光子製造例により作製した、ＰＥＴフィルムに積層された厚みが５μｍの偏光子に対し、ＰＥＴとは反対側の面に、ＵＶ硬化型接着剤を介して、アクリル系保護フィルムをロールtoロールで貼り合せた。さらに、この積層体からＰＥＴフィルムを剥離した後、アクリル系粘着剤を用いて、輝度向上フィルムを貼り合せ、偏光板を作製した。

【0051】

（第２の偏光板の製造）
上述の偏光子製造例により作製した、ＰＥＴフィルムに積層された厚みが５μｍの偏光子に対し、ＰＥＴとは反対側の面に、ＵＶ硬化型接着剤を介して、アクリル系保護フィルムをロールtoロールで貼り合せた。さらに、この積層体からＰＥＴフィルムを剥離した後、ＵＶ硬化型接着剤を介して、アクリル系保護フィルムを貼り合せ、偏光板を作製した。

【0052】

(実施例１)
ＩＰＳ方式の液晶セルを備えるスマートフォン（米国アップル社製ｉＰｈｏｎｅ５）から液晶パネルを取り出し、液晶セルの上下に配置されていた偏光板を取り除いて、該液晶セルの両側のガラス面を洗浄した。続いて、上記液晶セルの視認側の表面に、上述の方法で作製した第１の位相差板付偏光板を、偏光子の吸収軸が該液晶セルの初期配向方向に対して直交するように、アクリル系粘着剤（厚み２０μｍ）を介して積層した。次いで、上記液晶セルの光源側の表面に、上記の方法で作製した第１の偏光板を、偏光子の吸収軸方向と、該液晶セルの初期配向方向とが平行となるように、アクリル系粘着剤（厚み２０μｍ）を介して積層し、液晶パネルを得た。

【0053】

（加熱反り試験）
偏光板が積層された液晶パネルを８５℃、２４時間加熱した後のパネルの反りを目視で確認を行った。反りが発生していないものを〇、液晶パネルが反っているものを×をした。

【0054】

（加熱輝度ムラ試験）
８５℃で４８時間加熱処理した後の影響パネルとバックライト上の置き、輝度ムラについて確認を行った。ムラが発生していないものを〇とし、ムラが発生しているものを×とした。

【0055】

(実施例２〜５)
実施例１と同様に位相差フィルム１の代わりに位相差フィルム２−５を用いることで偏光板が積層された液晶パネルを作製した。同様に加熱による反り、輝度ムラについて確認を行った。

【0056】

(実施例６)
平均重合度２４００、ケン化度９９．９モル％の厚み３０μｍのポリビニルアルコールフィルムを、３０℃の温水中に６０秒間浸漬し膨潤させた。次いで、ヨウ素／ヨウ化カリウム（重量比＝０．５／８）の濃度０．３％の水溶液に浸漬し、３．５倍まで延伸させながらフィルムを染色した。その後、６５℃のホウ酸エステル水溶液中で、トータルの延伸倍率が６倍となるように延伸を行った。延伸後に、４０℃のオーブンにて３分間乾燥を行い、偏光子を得た。得られた１２μmの偏光子の片側にハードコート処理されたTAC２５μｍを、もう一方の面に位相差フィルム１を、水系の接着剤を用いて貼り合せた。実施例１と同様に視認側に上記作製した偏光板を貼り合せることで液晶パネルを得た。得られた液晶パネルについて加熱による反り、輝度ムラについて確認を行った。

【0057】

（実施例７）
実施例１と同様に、上記液晶セルの視認側の表面に、上述の方法で作製した第２の偏光板を、偏光子の吸収軸が該液晶セルの初期配向方向に対して平行となるように、アクリル系粘着剤（厚み２０μｍ）を介して積層した。次いで、上記液晶セルの光源側の表面に、上記の方法で作製した第２の位相差板付偏光板を、偏光子の吸収軸方向と、該液晶セルの初期配向方向とが直交となるように、アクリル系粘着剤（厚み２０μｍ）を介して積層し、液晶パネルを得た。得られた液晶パネルについて加熱による反り、輝度ムラについて確認を行った。

【0058】

（比較例１）
厚み１００μｍのノルボルネン系樹脂フィルム（日本ゼオン（株）製商品名「ゼオノアＺＦ１４−１００」）の両側に、二軸延伸ポリプロピレンフィルム〔東レ製商品名「トレファン」（厚み６０μｍ）〕を、アクリル系粘着剤層（厚み１５μｍ）を介して貼り合せた。その後、ロール延伸機でフィルムの長手方向を保持して、１４６℃の空気循環式恒温オーブン内で１．３８倍に延伸して位相差フィルム６を作製した。得られた位相差フィルム６は厚み１００μｍで、Re＝２７０nm、Rth＝１３５nm、Nｚ係数＝０．５０であった。

【0059】

得られた位相差フィルム６の遅相軸と偏光板の吸収軸が直交となるようにアクリル系粘着剤で用いては貼り合せた。
実施例１と同様に視認側に上記作製した偏光板を貼り合せることで液晶パネルを得た。得られた液晶パネルについて加熱による反り、輝度ムラについて確認を行った。

【0060】

（比較例２）
カーボネート前駆物質としてホスゲン、芳香族２価フェノール成分として２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンおよび１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサンを用いて、常法に従い重量比が４：６であって、重量平均分子量（Ｍｗ）６０，０００であるポリカーボネート系樹脂〔数平均分子量（Ｍｎ）＝３３，０００、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．７８〕を得た。上記ポリカーボネート系樹脂７０重量部と、重量平均分子量（Ｍｗ）１，３００のスチレン系樹脂〔数平均分子量（Ｍｎ）＝７１６、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．７８〕（三洋化成製ハイマーＳＢ７５）３０重量部とをジクロロメタン３００重量部に加え、室温下で４時間攪拌混合して透明な溶液を得た。この溶液をガラス板上にキャストし、室温で１５分間放置した後、ガラス板から剥離して、８０℃のオーブンで１０分、１２０℃で２０分乾燥して、厚み５５μｍ、ガラス転移温度（Ｔｇ）が１４０℃の高分子フィルムを得た。

【0061】

上記高分子フィルム（厚み５５μｍ）の両側に、二軸延伸ポリプロピレンフィルム〔東レ製 商品名「トレファン」（厚み６０μｍ）〕を、アクリル系粘着剤層（厚み１５μｍ）を介して貼り合せた。その後、ロール延伸機でフィルムの長手方向を保持して、１４７℃の空気循環式恒温オーブン内で１．２７倍に延伸して位相差フィルム８を作製した。得られた位相差フィルム７は厚み５５μｍで、Re＝２７０nm、Rth＝１３５nm、Nｚ係数＝０．５０であった。

【0062】

得られた位相差フィルム７の遅相軸と偏光板の吸収軸が直交となるようにアクリル系粘着剤で用いては貼り合せた。実施例１と同様に視認側に上記作製した偏光板を貼り合せることで液晶パネルを得た。得られた液晶パネルについて加熱による反り、輝度ムラについて確認を行った。

【0063】

（比較例３）
厚みが１６μmの偏光子の片側にハードコート処理されたTAC２５μｍを、もう一方の面に位相差フィルム１を、水系の接着剤を用いて貼り合せた。実施例１と同様に視認側に上記作製した偏光板を貼り合せることで液晶パネルを得た。得られた液晶パネルについて加熱による反り、輝度ムラについて確認を行った。

【0064】

（偏光子の透過率及び偏光度の測定）
偏光子の単体透過率Ｔ、平行透過率Ｔｐ、直交透過率Ｔｃは、紫外可視分光光度計（日本分光社製Ｖ７１００）を用いて測定した。ここに「平行透過率」とは、同一の構成を有する２枚の偏光子を、吸収軸が互いに平行になるように重ねた状態で測定した透過率であり、「直交透過率」とは、同一の構成を有する２枚の偏光子を、吸収軸が互いに直交するように重ねた状態で測定した透過率である。これに対して、「単体透過率」は、１枚の偏光子の透過率である。これらのＴ、Ｔｐ、Ｔｃの値は、ＪＩＳ Ｚ ８７０１の２度視野（Ｃ光源）により測定して視感度補正を行なったＹ値である。測定において、偏光子の取り扱いを容易にするため、偏光子に保護層（アクリル系樹脂フィルム、またはシクロオレフィン系樹脂フィルム）を貼合せた状態で測定が行われた。保護層の吸光は、偏光子の吸光と比べて無視できる程小さいため、偏光子に保護層を積層した積層体の透過率を、偏光子の透過率とした。

【0065】

偏光度Ｐは、上記の平行透過率と直交透過率を用いて、次式により求めた。
偏光度Ｐ（％）＝｛（Ｔｐ−Ｔｃ）／（Ｔｐ＋Ｔｃ）｝×（１／２）×１００

【0066】

（ＰＶＡの配向関数の評価方法）
測定装置は、フーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴ−ＩＲ）（Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ社製、商品名：「ＳＰＥＣＴＲＵＭ２０００」）を用いた。偏光を測定光として、全反射減衰分光（ＡＴＲ：ａｔｔｅｎｕａｔｅｄ ｔｏｔａｌ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）測定により、ＰＶＡ樹脂層表面の評価を行った。配向関数の算出は以下の手順で行った。測定偏光を延伸方向に対して０°と９０°にした状態で測定を実施した。得られたスペクトルの２９４１ｃｍ^-1の強度を用いて、以下に記した（式１）に従い算出した。また、下記強度Ｉは３３３０ｃｍ^-1を参照ピークとして、２９４１ｃｍ^-1／３３３０ｃｍ^-1の値を用いた。なお、ｆ＝１のとき完全配向、ｆ＝０のときランダムとなる。また、２９４１ｃｍ^-1のピークは、ＰＶＡの主鎖（−ＣＨ２−）の振動起因の吸収といわれている。
（式１）ｆ＝（３＜ｃｏｓ²θ＞−１）／２
＝（１−Ｄ）／［ｃ（２Ｄ＋１）］
但し
ｃ＝（３ｃｏｓ²β−１）／２
β＝９０ｄｅｇ⇒ｆ＝−２×（１−Ｄ）／（２Ｄ＋１）
θ：分子鎖・延伸方向
β：分子鎖・遷移双極子モーメント
Ｄ＝（Ｉ⊥）／（Ｉ／／）
（ＰＶＡが配向するほどＤの値が大きくなる。）
Ｉ⊥：偏光を延伸方向と垂直方向に入射して測定したときの強度
Ｉ／／：偏光を延伸方向と平行方向に入射して測定したときの強度

【0067】

（位相差測定）
位相差フィルムの位相差測定は、王子計測機器（株）製の商品名「ＫＯＢＲＡ−ＷＰＲ」を用いて測定した。なお、フィルム面内屈折率差Δｎｘｙは、Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄで定義されるＲｅを厚みｄで割ることで算出された。また、厚み方向位相差Ｒｔｈは、Ｒｔｈ＝（ｎｘ−ｎｚ）×ｄで定義される。

【0068】

（厚み測定）
偏光子及び保護層の厚みは、デジタルマイクロメーター（アンリツ社製ＫＣ−３５１Ｃ）を用いて測定した。また、位相差フィルムの厚みは、大塚電子（株）製の薄膜用分光光度計（商品名：ＭＣＰＤ２０００）を用いて測定した。

【0069】

（光弾性係数の測定）
分光エリプソメーター［日本分光（株）製 製品名「Ｍ−２２０」］を用いて、サンプル（サイズ２ｃｍ×１０ｃｍ）の両端を挟持して応力（５〜１５Ｎ）をかけながら、サンプル中央の位相差値（２３℃）を測定し、応力と位相差値の関数の傾きから算出した。

【0070】

以上の実施例及び比較例の結果に基づいて、ＩＰＳ液晶表示パネルに、偏光子、位相差フィルム等の光学フィルムを貼り合わせた構成において、反りが生じないようにするために、図１に示す本発明の一実施形態における偏光子１０３を、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂に対するヨウ素の濃度を３重量％以上、ＰＶＡ分子の配向性を０．３８以上で、偏光度を９９．８％以上となるように構成することができ、また、位相差フィルム１０１を、例えば、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸方向の屈折率ｎｘ、ｎｙ、ｎｚがｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの関係となる屈折率分布を有する、厚みｄが２０μｍ以下の単層フィルムとして構成し、フィルム面内屈折率差Δｎｘｙを５．５×１０^-3以上、Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄと定義されるＲｅを１００から３００ｎｍ、好ましくは１３０から３００ｎｍ、特に好ましくは２５０から２９０ｎｍとし、Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）と定義されるＮｚを０．３から０．８、より好ましくは０．３５から０．７５、特に好ましくは０．４から０．６とし、光弾性係数を５×１０^-11以上、より好ましくは１×１０^-10以上であり、長手方向に直角な幅方向に遅相軸を有するように構成することができる。

【0071】

また、以上の実施例及び比較例の結果を考慮して、ＩＰＳ液晶表示パネルに、上記のような特徴を有する偏光子、位相差フィルム等からなる光学フィルム積層体を用いて、例えば、図２に示す本発明の一実施形態に係るＩＰＳ液晶表示装置２００を構成する際に、液晶表示パネルである液晶セル（Ｔ／Ｐ）２０１の反りを防止するために、例えば、ＩＰＳ液晶表示パネルのバックライト側において、ＩＰＳ液晶表示パネルのバックライト側表面から偏光子のバックライト側表面までの距離を５０μｍ以下とし、ＩＰＳ液晶表示パネルの視認側表面から偏光子の保護層側表面までの距離と、ＩＰＳ液晶表示パネルのバックライト側表面から前記偏光子のバックライト側表面までの距離の差を１０μｍ以下となるように構成することができる。

【0072】

さらに、図３から５に示すその他の実施形態に係るＩＰＳ液晶表示装置についても、上記と同様の特徴を有するように構成することができる。

【0073】

以上、本発明を特定の実施形態について図示し、詳細に説明したが、本発明の保護範囲は、図示した実施形態の細部に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載により定められる範囲によって定まるものである。

【符号の説明】

【0074】

１００ 光学フィルム積層体
１０１、２０４，３０４，４１２，５１２ 位相差フィルム
１０３，２０７，２１６，３０７，３１６ 偏光子
４０４，４１５，５０４，５１５ 偏光子
１０４，２０６，２０８，２１５，２１７，３０６，３０８，３１５，３１７ 接着剤層
４０５，４１４，４１６，５０５，５１４，５１６ 接着剤層
１０５，２０９，２１４，２１８，３０９，３１４，３１８ 保護フィルム
４０６，４１７，５０６，５１７ 保護フィルム
１０６，２０２，２１３，２１９，３０２，３１３，３１９ 粘着剤層
４０２，４１０，４１８，５０２，５１０，５１８ 粘着剤層
１０７ 剥離フィルム
２００，３００，４００，５００ ＩＰＳ液晶表示装置
２０１，４０１ 液晶セル（Ｔ／Ｐ）
２０３，２０５，３０３，３０５，４１１，４１３，５１１，５１３ 下塗り層
２１０，４０７ 表面処理（導電）層
３１０，５０７ 表面処理層
２１１，３１１，４０８，５０８ 層間充填層
２１２，３１２，４０９，５０９ ガラス
２２０，３２０，４１９，５１９ 輝度向上フィルム
２２１，３２１，４２０，５２０ 拡散板
２２２，３２２，４２１，５２１ バックライト
３０１，５０１ 液晶セル
３２３，５２２ タッチパネル
４０３，５０３ コート層あるいは保護層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】