(57)【要約】【課題】２枚の偏光板を、それらの光透過軸が相互に直交する様に液晶表示装置に配置する場合、可視光の長波長域における光漏れの発生を防止し、表示画面の変色を抑制することが可能なヨウ素系偏光フィルム及びその製造方法を提供する。【解決手段】本発明のヨウ素系偏光フィルムは、ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着配向させたヨウ素系偏光フィルムであって、２族元素を含有することを特徴とする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着配向させたヨウ素系偏光フィルムであって、２族元素を含有するヨウ素系偏光フィルム。
【請求項２】
前記２族元素の存在量は、５．６×１０−５〜９．７×１０−５ｍｏｌ／ｇの範囲内である請求項１に記載のヨウ素系偏光フィルム。
【請求項３】
ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着配向させたヨウ素系偏光フィルムの製造方法であって、
前記ヨウ素を吸着配向させた後のポリビニルアルコールフィルムに、２族元素の塩を含む水溶液を接触させる工程を含むヨウ素系偏光フィルムの製造方法。
【請求項４】
前記工程は、ポリビニルアルコールフィルムを延伸する工程、該ポリビニルアルコールフィルムを、ヨウ素とヨウ化カリウムを含む水溶液中で染色する工程、染色後のポリビニルアルコールフィルムを、ホウ酸を含む水溶液に浸漬処理する工程の後に行う請求項３に記載のヨウ素系偏光フィルムの製造方法。
【請求項５】
前記２族元素の塩を含む水溶液として、２族元素のヨウ化物の水溶液を使用する請求項３又は４に記載のヨウ素系偏光フィルムの製造方法。
【請求項６】
請求項１又は２に記載のヨウ素系偏光フィルムの少なくとも一方の面に、透明保護フィルムが設けられた偏光板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置、プラズマディスプレイ（ＰＤ）及び電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ：Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ）等の画像表示装置に使用するヨウ素系偏光フィル、及びその製造方法に関する。また、本発明は、当該ヨウ素系偏光フィルムを用いた偏光板に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像表示装置（特に液晶表示装置）に使用する偏光フィルムは、明るく、色の再現性が良い画像を提供するために、高い透過率と偏光度を兼ね備えることが必要とされている。この様な偏光フィルムは、従来、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルムに、二色性を有するヨウ素又は二色性染料等の二色性物質を吸着配向させることにより製造されている。
【０００３】
これらの偏光フィルムのうちヨウ素を吸着配向させたヨウ素系偏光フィルムは、染料系偏光フィルムと比較して高透過率及び高偏光度、即ち高コントラストが得られるという特徴を有している。この為、ヨウ素系偏光フィルムは液晶表示装置の部材として広く使用されている。
【０００４】
しかしながら、前記ヨウ素系偏光フィルムを適用した２枚の偏光板を、それらの光透過軸が相互に直交する様に配置した液晶表示装置では、可視光の光漏れが生じ、表示画面が変色するという問題がある。特に、ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着配向させたヨウ素系偏光フィルムでは、可視光域（３６０〜８３０ｎｍ）のうち、短波長域（３６０〜４１０ｎｍ）及び長波長域（７００〜８３０ｎｍ）における光吸収が小さいため、その改善が望まれている。
【０００５】
【特許文献１】特願昭５６−２０７３７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は前記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、２枚の偏光板を、それらの光透過軸が相互に直交する様に液晶表示装置に配置する場合、可視光の長波長域における光漏れの発生を防止し、表示画面の変色を抑制することが可能なヨウ素系偏光フィルム及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、２族元素を含有させたヨウ素系偏光フィルムにより可視光の長波長域又は短波長域における光吸収が改善されることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００８】
即ち、本発明に係るヨウ素系偏光フィルムは、ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着配向させたヨウ素系偏光フィルムであって、２族元素を含有することを特徴とする。
【０００９】
ポリビニルアルコールにより構成されるヨウ素系偏光フィルムは、ポリビニルアルコールとヨウ素が形成する錯体によって可視光（３６０〜８３０ｎｍ）の長波長域（７００〜８３０ｎｍ）における光吸収を行っていると考えられる。一方、２族元素の陽イオンはフィルム表面に対しヨウ素吸着サイトの形成を誘起すると考えられる。その為、前記構成のように、２族元素を含むヨウ素系偏光フィルムは、当該フィルム表面にヨウ素吸着サイトが形成され、ヨウ素の吸着が更に促進される。その結果、可視光の長波長域又は短波長域における光吸収を増大させることができ、光漏れの防止が可能になる。また、２族元素は他の多価遷移金属と比べて標準電極電位が低いため、本発明のヨウ素系偏光フィルムを過酷条件下で使用しても、２族元素がヨウ素の酸化還元反応に寄与することがない。その結果、可視光の長波長域における光吸収の性能が低下することがないので、光学信頼性にも優れる。
【００１０】
前記の構成に於いて、前記２族元素の存在量は、５．６×１０−５〜９．７×１０−５ｍｏｌ／ｇの範囲内であることが好ましい。２族元素の存在量が前記数値範囲内であると、可視光の短波長域及び長波長域における直交透過率のバランスを良好にすることができる。存在量が５．６×１０−５ｍｏｌ／ｇ未満であると、可視光の短波長域（３６０〜４１０ｎｍ）の直交透過率が高くなりすぎて、前記短波長域での光漏れを発生する場合がある。その一方、存在量が９．７×１０−５ｍｏｌ／ｇより大きいと、可視光の長波長域における直交透過率が高くなりすぎて、前記長波長域での光漏れを発生する場合がある。
【００１１】
本発明に係るヨウ素系偏光フィルムの製造方法は、ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着配向させたヨウ素系偏光フィルムの製造方法であって、前記ヨウ素を吸着配向させた後のポリビニルアルコールフィルムに、２族元素の塩を含む水溶液を接触させる工程を含むことを特徴とする。
【００１２】
前記方法によれば、２族元素の塩を含む水溶液をポリビニルアルコールフィルム表面に接触させることにより、２族元素の陽イオンがフィルム表面に対しヨウ素吸着サイトの形成を誘起する。これにより、フィルム表面にヨウ素吸着サイトが形成され、ヨウ素の吸着が更に促進される。その結果、可視光の長波長域における光吸収を増大させることができ、光漏れの発生が防止可能なヨウ素系偏光フィルムを製造することができる。また、前記方法により得られる偏光フィルムは、含有する２族元素がヨウ素の酸化還元反応に寄与しないため、過酷条件下で使用しても、ヨウ素の吸着量の減少を抑制することができる。これにより、可視光の長波長域における光吸収の低下を抑制でき、光学信頼性に優れたヨウ素系偏光フィルムが得られる。
【００１３】
前記方法において、前記工程は、ポリビニルアルコールフィルムを延伸する工程、該ポリビニルアルコールフィルムを、ヨウ素とヨウ化カリウムを含む水溶液中で染色する工程、染色後のポリビニルアルコールフィルムを、ホウ酸を含む水溶液に浸漬処理する工程の後に行うことが好ましい。
【００１４】
また、前記の方法に於いては、前記２族元素の塩を含む水溶液として、２族元素のヨウ化物の水溶液を使用することが好ましい。
【００１５】
更に、本発明に係る偏光板は、前記に記載のヨウ素系偏光フィルムの少なくとも一方の面に、透明保護フィルムが設けられたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、前記に説明した手段により、以下に述べるような効果を奏する。
即ち、本発明に係るヨウ素系偏光フィルムによれば、ポリビニルアルコールフィルムを２族元素の塩を含む水溶液に接触させて２族元素を含有させたことにより、その表面にヨウ素吸着サイトの形成を誘起させヨウ素の吸着を増大させたものである。これにより、可視光の長波長域における光吸収を増大させ、光漏れの発生を防止することができる。また、２族元素は他の多価遷移金属と比べてヨウ素の酸化還元反応に寄与することがないので、過酷条件下で使用しても、可視光の長波長域における光吸収の性能が低下することがない。その結果、光学信頼性にも優れている。
【００１７】
また、本発明に係るヨウ素系偏光フィルムの製造方法によれば、２族元素の塩を含む水溶液をポリビニルアルコールフィルム表面に接触させるだけで、当該フィルム表面にヨウ素吸着サイトの形成を誘起させるので、これによりヨウ素が一層吸着したヨウ素系偏光フィルムを製造することができる。その結果、光漏れの発生を防止すると共に、光学信頼性にも優れたヨウ素系偏光フィルムが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本実施の形態に係るヨウ素系偏光フィルム（以下、「偏光フィルム」という。）は、ポリビニルアルコールフィルム（以下、「ＰＶＡフィルム」という。）を２族元素の塩を含む水溶液中に浸漬させることにより、前記２族元素を含有させた構成である。
【００１９】
前記ＰＶＡフィルムはポリビニルアルコール系樹脂からなり、例えば、ポリ酢酸ビニル系樹脂をケン化することにより得られる。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ほか、酢酸ビニル及びこれと共重合可能な他の単量体の共重合体等が挙げられる。酢酸ビニルに共重合される他の単量体としては、例えば、不飽和カルボン酸類、不飽和スルホン酸類、オレフィン類、ビニルエーテル類などが挙げられる。
【００２０】
ポリビニルアルコール系樹脂の重合度は、一般に５００〜１０，０００であり、１，０００〜８，０００の範囲であることが好ましく、１，４００〜７，０００の範囲にあることがより好ましい。更に、ケン化される場合、そのケン化度は、例えば、水への溶解性の点から、７５モル％以上が好ましく、より好ましくは９８モル％以上であり、９８．３モル％以上の範囲にあることがより好ましい。
【００２１】
ポリビニルアルコール系樹脂からなるＰＶＡフィルムの製法としては、水又は有機溶媒に溶解した原液を流延成膜する流延法、キャスト法、押出法等任意の方法で成膜されたものを適宜使用することができる。このときの位相差値は、５ｎｍ〜１００ｎｍのものが好ましく用いられる。また、面内均一な偏光フィルムを得るために、ＰＶＡフィルム面内の位相差バラツキはできるだけ小さい方が好ましく、原反フィルムとしてのＰＶＡフィルムの面内位相差バラツキは、測定波長１０００ｎｍに於いて１０ｎｍ以下であることが好ましく、５ｎｍ以下であることがより好ましい。
【００２２】
前記２族元素とは、具体的にはベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム及びラジウムからなる群より選択される少なくとも何れか１種を表す。これらの２族元素のうち、安全性及び扱い易さの観点からは、マグネシウム、カルシウムが好ましい。これらの２族元素は単独で、又は２種以上を併用して用いることができる。２族元素の陽イオン（即ち、２価の陽イオン）は、ＰＶＡフィルム表面に対しヨウ素吸着サイトの形成を誘起すると考えられる。その為、前記構成のように、フィルムを２族元素の塩を含む水溶液に接触させると、当該フィルム表面にヨウ素吸着サイトが形成される。その結果、ＰＶＡフィルム表面におけるヨウ素の吸着が更に促進される。尚、多価イオンのイオン強度はイオンの価数の平方に比例する。この為、２価の陽イオンは１価の陽イオンに比べてイオン強度が高く、その結果、２価の陽イオンの方がヨウ素吸着サイトを形成する誘起力も高い。また、他の多価遷移金属ではその標準電極電位が２族元素と比べて高いため、その様な多価遷移金属を含む偏光フィルムを過酷条件下で使用すると、多価遷移金属はヨウ素の酸化還元反応に寄与する結果、ヨウ素の吸着量が減少する。これにより、可視光（３６０〜８３０ｎｍ）の長波長域（７００〜８３０ｎｍ）における光吸収の性能が低下して、光漏れの発生を招来することになり、光学信頼性が低下する。
【００２３】
前記２族元素の偏光フィルムにおける存在量は５．６×１０−５〜９．７×１０−５ｍｏｌ／ｇの範囲内であることが好ましく、６．４×１０−５〜７．３×１０−５ｍｏｌ／ｇの範囲内であることがより好ましい。５．６×１０−５〜９．７×１０−５ｍｏｌ／ｇの範囲内であると、可視光に於ける短波長域（３６０〜４１０ｎｍ）及び長波長域の直交透過率のバランスを良好にすることができる。 存在量が５．６×１０−５ｍｏｌ／ｇ未満であると、短波長域の直交透過率が高すぎて、短波長域での光漏れが発生する場合がある。その一方、９．７×１０−５ｍｏｌ／ｇより大きいと、長波長域の直交透過率が高すぎて、長波長域での光漏れが発生する場合がある。
【００２４】
偏光フィルムの厚さは特に限定されるものではないが、一般的に、５〜８０μｍ程度である。この偏光フィルムの片面又は両面に透明保護フィルムを積層することにより偏光板となる（詳細については、後述する。）。
【００２５】
本実施の形態に係る偏光フィルムは、ヨウ素を吸着配向させた後のポリビニルアルコールフィルムに対し、２族元素の塩を含む水溶液を接触させることにより製造する。当該工程は、初期原反フィルムとしてのポリビニルアルコールフィルムを、膨潤、染色、架橋、延伸等の一連の工程の後に行うのが好ましい。更に、当該工程の後に、乾燥工程を行うことにより、本実施の形態に係る偏光フィルムを製造することができる。乾燥工程を除くこれら各工程では、各種溶液からなる浴中に浸漬しながら各処理を行うのが好ましい。このときの各工程の順番、回数及び実施の有無は特に限定されるものではなく、いくつかの処理を一処理工程中で同時に行ってもよく、いくつかの処理を行わなくてもよい。例えば、延伸処理は染色処理後に行ってもよいし、膨潤や染色処理と同時に行ってもよく、また延伸処理してから染色処理してもよい。更に、全ての工程の後に洗浄工程行ってもよく、特定の処理の後にのみ行ってもよい。
【００２６】
前記膨潤工程としては、例えば、水で満たした膨潤浴に浸漬する。これによりＰＶＡフィルムが水洗され、ＰＶＡフィルム表面の汚れやブロッキング防止剤を洗浄することができるとともに、ＰＶＡフィルムを膨潤させることで染色ムラ等の不均一性を防止する効果が期待できる。この膨潤浴中には、グリセリンやヨウ化カリウム等を適宜加えてもよく、添加する濃度は、グリセリンの場合５重量％以下、ヨウ化カリウムの場合１０重量％以下であることが好ましい。膨潤浴の温度は、２０〜４５℃の範囲であることが好ましく、２５〜４０℃であることがより好ましい。膨潤浴への浸漬時間は、２〜１８０秒間であることが好ましく、１０〜１５０秒間であることがより好ましく、６０〜１２０秒間であることが特に好ましい。また、この膨潤浴中でＰＶＡフィルムを延伸してもよく、そのときの延伸倍率は膨潤による伸展も含めて、未延伸状態のフィルムに対し１．１〜３．５倍程度である。
【００２７】
前記染色工程としては、例えば、前記ＰＶＡフィルムをヨウ素等の二色性物質を含む染色浴に浸漬することによって、前記二色性物質をＰＶＡフィルムに吸着させる。
【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。有機染料としては、例えば、レッドＢＲ、レッドＬＲ、レッドＲ、ピンクＬＢ、ルビンＢＬ、ボルドーＧＳ、スカイブルーＬＧ、レモンイエロー、ブルーＢＲ、ブルー２Ｒ、ネイビーＲＹ、グリーンＬＧ、バイオレットＬＢ、バイオレットＢ、ブラックＨ、ブラックＢ、ブラックＧＳＰ、エロー３Ｇ、エローＲ、オレンジＬＲ、オレンジ３Ｒ、スカーレットＧＬ、スカーレットＫＧＬ、コンゴーレッド、ブリリアントバイオレットＢＫ、スプラブルーＧ、スプラブルーＧＬ、スプラオレンジＧＬ、ダイレクトスカイブルー、ダイレクトファーストオレンジＳ、ファーストブラック、等が使用できる。
【００２９】
これらの二色性物質は、一種類でも良いし、二種類以上を併用して用いてもよい。前記有機染料を用いる場合は、例えば、可視光領域のニュートラル化を図る点から、二種類以上を組み合わせることが好ましい。具体例としては、コンゴーレッドとスプラブルーＧ、スプラオレンジＧＬとダイレクトスカイブルー又は、ダイレクトスカイブルーとファーストブラックとの組み合わせが挙げられる。
【００３０】
前記染色浴の溶液としては、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、水が一般的に使用されるが、水と相溶性のある有機溶媒が更に添加されてもよい。二色性物質の濃度としては、０．０１０〜１０重量％の範囲にあることが好ましく、０．０２０〜７重量％の範囲にあることがより好ましく、０．０２５〜５重量％であることが特に好ましい。
【００３１】
また、前記二色性物質としてヨウ素を使用する場合、染色効率をより一層向上できることから、更にヨウ化物を添加することが好ましい。このヨウ化物としては、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。これらヨウ化物の添加割合は、前記染色浴に於いて、０．０１０〜１０重量％であることが好ましく、０．１０〜５重量％であることがより好ましい。これらのなかでも、ヨウ化カリウムを添加することが好ましく、ヨウ素とヨウ化カリウムの割合（重量比）は、１：５〜１：１００の範囲にあることが好ましく、１：６〜１：８０の範囲にあることがより好ましく、１：７〜１：７０の範囲にあることが特に好ましい。
【００３２】
前記染色浴へのＰＶＡフィルムの浸漬時間は、これに特に限定されるものではないが、１〜２０分の範囲であることが好ましく、２〜１０分であることがより好ましい。また、染色浴の温度は、５〜４２℃の範囲にあることが好ましく、１０〜３５℃の範囲にあることがより好ましい。また、この染色浴中でＰＶＡフィルムを延伸してもよく、このときの累積した総延伸倍率は、１．１〜４．０倍程度である。
【００３３】
また、染色処理としては、前述のような染色浴に浸漬する方法以外に、例えば、二色性物質を含む水溶液を前記ＰＶＡフィルムに塗布又は噴霧する方法であってもよく、また、前記ＰＶＡフィルム製膜時に二色性物質をあらかじめ混ぜておいてもよい。
【００３４】
前記架橋工程としては、例えば、架橋剤を含む浴中にＰＶＡフィルムを浸漬して架橋する。前記架橋剤としては、従来公知の物質が使用できる。例えば、ホウ酸、ホウ砂等のホウ素化合物や、グリオキザール、グルタルアルデヒド等が挙げられる。これらは一種類でも良いし、二種類以上を併用してもよい。二種類以上を併用する場合には、例えば、ホウ酸とホウ砂の組み合わせが好ましく、また、その添加割合（モル比）は、４：６〜９：１の範囲にあることが好ましく、５．５：４．５〜７：３の範囲がより好ましく、６：４であることが最も好ましい。
【００３５】
前記架橋浴の溶液としては、前記架橋剤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、更に、水と相溶性のある有機溶媒を含んでも良い。前記溶液に於ける架橋剤の濃度は、これに限定されるものではないが、１〜１０重量％の範囲にあることが好ましく、２〜６重量％であることがより好ましい。
【００３６】
前記架橋浴中には、偏光フィルムの面内の均一な特性が得られる点から、ヨウ化物を添加してもよい。このヨウ化物としては、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、ヨウ化チタンが挙げられ、この含有量は０．０５〜１５重量％、より好ましくは０．５〜８重量％である。なかでも、ホウ酸とヨウ化カリウムの組み合わせが好ましく、ホウ酸とヨウ化カリウムの割合（重量比）は、１：０．１〜１：３．５の範囲にあることが好ましく、１：０．５〜１：２．５の範囲にあることがより好ましい。
【００３７】
前記架橋浴の温度は、通常２０〜７０℃の範囲であり、ＰＶＡフィルムの浸漬時間は通常１秒〜１５分の範囲であり、好ましくは、５秒〜１０分である。更に、架橋処理も染色処理と同様に、架橋剤含有溶液を塗布又は噴霧する方法を用いても良く、この架橋浴中でＰＶＡフィルムを延伸してもよく、このときの累積した総延伸倍率は、１．１〜４．０倍程度である。
【００３８】
前記延伸工程としては、例えば、湿式延伸法では、浴中に浸漬した状態で、累積した総延伸倍率が２〜７倍程度になるように延伸する。
【００３９】
延伸浴の溶液としては、これに特に限定されるわけではないが、例えば、各種金属塩や、ヨウ素、ホウ素又は亜鉛の化合物を添加した溶液を用いることができる。この溶液の溶媒としては、水、エタノールあるいは各種有機溶媒が適宜用いられる。なかでも、ホウ酸及び／又はヨウ化カリウムをそれぞれ２〜１８重量％程度添加した溶液を用いることが好ましい。このホウ酸とヨウ化カリウムを同時に用いる場合には、その含有割合（重量比）は、１：０．１〜１：４程度、より好ましくは、１：０．５〜１：３程度の割合で用いることが好ましい。
【００４０】
前記延伸浴の温度は、例えば、４０〜６７℃の範囲であることが好ましく、５０〜６２℃であることがより好ましい。
【００４１】
前記２族元素の塩を含む水溶液にＰＶＡフィルムを接触させる工程は、例えば、当該水溶液中にＰＶＡフィルムを浸漬させることにより行う。これにより、ＰＶＡフィルム表面にヨウ素吸着サイトの形成が可能になる。２族元素の塩を含む水溶液としては、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム及びラジウムからなる群より選択される少なくとも何れか１種のヨウ化物の水溶液が挙げられる。また、２族元素の塩の濃度は２．２〜３．８重量％であることが好ましく、２．７〜３．３重量％であることがより好ましい。前記濃度が２．２重量％未満であると、可視光の短波長域に於ける光の吸収が不十分となる場合がある。その一方、前記濃度が３．８重量％を超えると、可視光の長波長域に於ける光の吸収不十分になる場合がある。また、浸漬時間は、３〜２５秒であることが好ましく、５〜１５秒であることがより好ましい。更に、浴の温度は、１０〜６０℃であることが好ましく、１５〜４０℃であることがより好ましい。また、当該工程における浸漬処理の回数は特に限定されることなく複数回実施してもよい。また、浴中の添加物の種類や濃度も、回数に応じて適宜変更してもよい。
【００４２】
前記洗浄工程としては、例えば、洗浄浴の水溶液中にＰＶＡフィルムを浸漬することにより、前の処理で付着したホウ酸等の不要残存物を洗い流すことができる。前記水溶液には、前記２族元素の塩を添加してもよく、当該塩としては、例えば前記２族元素のヨウ化物が好ましく用いられる。洗浄浴に２族元素の塩を添加した場合、その濃度は通常２．２〜３．８重量％であり、２．７〜３．３重量％であることが好ましい。更に、洗浄浴の温度は、１０〜６０℃であることが好ましく、１５〜４０℃であることがより好ましい。また、洗浄工程の回数は特に限定されることなく、前記各工程の後に行う等、複数回実施してもよい。また、各洗浄浴中の添加物の種類や濃度を変えてもよい。
【００４３】
尚、ＰＶＡフィルムを各処理浴から引き上げる際には、液だれの発生を防止するために、従来公知であるピンチロール等の液切れロールを用いてもよいし、エアーナイフによって液を削ぎ落とす等の方法により、余分な水分を取り除いてもよい。
【００４４】
前記乾燥工程としては、自然乾燥、風乾、加熱乾燥等、適宜な方法を用いることができるが、通常、加熱乾燥が好ましく用いられる。加熱乾燥では、例えば、加熱温度が２０〜８０℃程度であり、乾燥時間は１〜１０分間程度であることが好ましい。
【００４５】
前記の各工程を経て作製された偏光フィルムの最終的な総延伸倍率は、前記処理前のＰＶＡフィルムに対して、３．０〜７．０倍であることが好ましく、５．５〜６．２倍の範囲にあることがより好ましい。最終的な総延伸倍率が３．０倍未満では、高偏光度の偏光フィルムを得ることが難しく、７．０倍を超えると、フィルムは破断しやすくなる。
【００４６】
前記製造方法で得られた本実施の形態に係る偏光フィルムは、偏光フィルム単体で測定したときの単体透過率が４０％以上であることが好ましく、４２．０〜４５．０％の範囲にあることがより好ましい。
【００４７】
前記偏光フィルムの少なくとも片面には、透明保護フィルムを設けてもよい。この透明保護フィルムを構成する材料としては、例えば透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮断性、等方性等に優れる熱可塑性樹脂が用いられる。この様な熱可塑性樹脂の具体例としては、トリアセチルセルロース等のセルロース樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、（メタ）アクリル樹脂、環状ポリオレフィン樹脂（ノルボルネン系樹脂）、ポリアリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、及びこれらの混合物が挙げられる。尚、偏光フィルムの片側には、透明保護フィルムが接着剤層により貼り合わされるが、他の片側には、透明保護フィルムとして、（メタ）アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化性樹脂又は紫外線硬化型樹脂を用いることができる。透明保護フィルム中には任意の適切な添加剤が１種類以上含まれていてもよい。添加剤としては、例えば、紫外線吸収剤、酸化防止剤、滑剤、可塑剤、離型剤、着色防止剤、難燃剤、核剤、帯電防止剤、顔料、着色剤等が挙げられる。透明保護フィルム中の前記熱可塑性樹脂の含有量は、好ましくは５０〜１００重量％、より好ましくは５０〜９９重量％、更に好ましくは６０〜９８重量％、特に好ましくは７０〜９７重量％である。透明保護フィルム中の前記熱可塑性樹脂の含有量が５０重量％以下の場合、熱可塑性樹脂が本来有する高透明性等が十分に発現できないおそれがある。
【００４８】
また、透明保護フィルムとしては、特開２００１−３４３５２９号公報（ＷＯ０１／３７００７）に記載のポリマーフィルム、例えば、（Ａ）側鎖に置換及び／又は非置換イミド基を有する熱可塑性樹脂と、（Ｂ）側鎖に置換及び／又は非置換フェニルならびにニトリル基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物が挙げられる。具体例としてはイソブチレンとＮ−メチルマレイミドからなる交互共重合体とアクリロニトリル・スチレン共重合体とを含有する樹脂組成物のフィルムが挙げられる。フィルムは樹脂組成物の混合押出品等からなるフィルムを用いることができる。これらのフィルムは位相差が小さく、光弾性係数が小さいため偏光板の歪みによるムラ等の不具合を解消することができ、また透湿度が小さいため、加湿耐久性に優れる。
【００４９】
透明保護フィルムの厚さは、適宜に決定しうるが、一般には強度や取扱性等の作業性、薄層性等の点より１〜５００μｍ程度である。特に１〜３００μｍが好ましく、５〜２００μｍがより好ましい。透明保護フィルムは、５〜１５０μｍの場合に特に好適である。
【００５０】
尚、偏光フィルムの両側に透明保護フィルムを設ける場合、その表裏で同じポリマー材料からなる保護フィルムを用いてもよく、異なるポリマー材料等からなる保護フィルムを用いてもよい。
【００５１】
本実施の形態に係る透明保護フィルムとしては、セルロース樹脂、ポリカーボネート樹脂、環状ポリオレフィン樹脂及び（メタ）アクリル樹脂から選ばれるいずれか少なくとも１つを用いるのが好ましい。
【００５２】
セルロース樹脂は、セルロースと脂肪酸のエステルである。このようセルロースエステル系樹脂の具体例としでは、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、トリプロピルセルロース、ジプロピルセルロース等が挙げられる。これらのなかでも、トリアセチルセルロースが特に好ましい。トリアセチルセルロースは多くの製品が市販されており、入手容易性やコストの点でも有利である。トリアセチルセルロースの市販品の例としては、富士写真フイルム社製の商品名「ＵＶ−５０」、「ＵＶ−８０」、「ＳＨ−８０」、「ＴＤ−８０Ｕ」、「ＴＤ−ＴＡＣ」、「ＵＺ−ＴＡＣ」や、コニカ社製の「ＫＣシリーズ」等が挙げられる。一般的にこれらトリアセチルセルロースは、面内位相差（Ｒｅ）はほぼゼロであるが、厚み方向位相差（Ｒｔｈ）は、〜６０ｎｍ程度を有している。
【００５３】
環状ポリオレフィン樹脂の具体的としては、好ましくはノルボルネン系樹脂である。環状オレフィン系樹脂は、環状オレフィンを重合単位として重合される樹脂の総称であり、例えば、特開平１−２４０５１７号公報、特開平３−１４８８２号公報、特開平３−１２２１３７号公報等に記載されている樹脂が挙げられる。具体例としては、環状オレフィンの開環（共）重合体、環状オレフィンの付加重合体、環状オレフィンとエチレン、プロピレン等のα−オレフィンとその共重合体（代表的にはランダム共重合体）、及び、これらを不飽和カルボン酸やその誘導体で変性したグラフト重合体、ならびに、それらの水素化物等が挙げられる。環状オレフィンの具体例としては、ノルボルネン系モノマーが挙げられる。
【００５４】
環状ポリオレフィン樹脂としては、種々の製品が市販されている。具体例としては、日本ゼオン株式会社製の商品名「ゼオネックス」、「ゼオノア」、ＪＳＲ株式会社製の商品名「アートン」、ＴＩＣＯＮＡ社製の商品名「トーパス」、三井化学株式会社製の商品律「ＡＰＥＬ」が挙げられる。
【００５５】
（メタ）アクリル系樹脂としては、Ｔｇ（ガラス転移温度）が好ましくは１１５℃以上、より好ましくは１２０℃以上、更に好ましくは１２５℃以上、特に好ましくは１３０℃以上である。Ｔｇが１１５℃以上であることにより、偏光板の耐久性に優れたものとなりうる。前記（メタ）アクリル系樹脂のＴｇの上限値は特に限定きれないが、成形性当の観点から、好ましくは１７０℃以下である。（メタ）アクリル系樹脂からは、面内位相差（Ｒｅ）、厚み方向位相差（Ｒｔｈ）がほぼゼロものフィルムを得ることができる。
【００５６】
（メタ）アクリル系樹脂としては、本発明の効果を損なわない範囲内で、任意の適切な（メタ）アクリル系樹脂を採用し得る。例えば、ポリメタクリル酸メチル等のポリ（メタ）アクリル酸エステル、メタクリル酸メチル−（メタ）アクリル酸共重合、メタクリル酸メチル−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸メチル−アクリル酸エステル−（メタ）アクリル酸共重合体、（メタ）アクリル酸メチル−スチレン共重合体（ＭＳ樹脂等）、脂環族炭化水素基を有する重合体（例えば、メタクリル酸メチル−メタクリル酸シクロヘキシル共重合体、メタクリル酸メチル−（メタ）アクリル酸ノルボルニル共重合体等）が挙げられる。好ましくは、ポリ（メタ）アクリル酸メチル等のポリ（メタ）アクリル酸Ｃ１−６アルキルが挙げられる。より好ましくはメタクリル酸メチルを主成分（５０〜１００重量％、好ましくは７０〜１００重量％）とするメタクリル酸メチル系樹脂が挙げられる。
【００５７】
（メタ）アクリル系樹脂の具体例として、例えば、三菱レイヨン株式会社製のアクリペットＶＨやアクリペットＶＲＬ２０Ａ、特開２００４−７０２９６号公報に記載の分子内に環構造を有する（メタ）アクリル系樹脂、分子内架橋や分子内環化反応により得られる高Ｔｇ（メタ）アクリル樹脂系が挙げられる。
【００５８】
（メタ）アクリル系樹脂として、ラクトン環構造を有する（メタ）アクリル系樹脂を用いることもできる。高い耐熱性、高い透明性、二軸延伸することにより高い機械的強度を有するからである。
【００５９】
ラクトン環構造を有する（メタ）アクリル系樹脂としては、特開２０００−２３００１６号公報、特開２００１−１５１８１４号公報、特開２００２−１２０３２６号公報、特開２００２−２５４５４４号公報、特開２００５−１４６０８４号公報等に記載の、ラクトン環構造を有する（メタ）アクリル系樹脂が挙げられる。
【００６０】
前記透明保護フィルムは、正面位相差が４０ｎｍ未満、かつ、厚み方向位相差が８０ｎｍ未満であるものが、通常、用いられる。正面位相差Ｒｅは、Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ、で表わされる。厚み方向位相差Ｒｔｈは、Ｒｔｈ＝（ｎｘ−ｎｚ）×ｄ、で表される。また、Ｎｚ係数は、Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）、で表される。［ただし、フィルムの遅相軸方向、進相軸方向及び厚さ方向の屈折率をそれぞれｎｘ、ｎｙ、ｎｚとし、ｄ（ｎｍ）はフィルムの厚みとする。遅相軸方向は、フィルム面内の屈折率の最大となる方向とする。］。尚、透明保護フィルムは、できるだけ色付きがないことが好ましい。厚み方向の位相差値が−９０ｎｍ〜＋７５ｎｍである保護フィルムが好ましく用いられる。かかる厚み方向の位相差値（Ｒｔｈ）が−９０ｎｍ〜＋７５ｎｍのものを使用することにより、透明保護フィルムに起因する偏光板の着色（光学的な着色）をほぼ解消することができる。厚み方向位相差値（Ｒｔｈ）は、更に好ましくは−８０ｎｍ〜＋６０ｎｍ、特に−７０ｎｍ〜＋４５ｎｍが好ましい。
【００６１】
一方、前記透明保護フィルムとして、正面位相差が４０ｎｍ以上及び／又は、厚み方向位相差が８０ｎｍ以上の位相差を有する位相差板を用いることができる。正面位相差は、通常、４０〜２００ｎｍの範囲に、厚み方向位相差は、通常、８０〜３００ｎｍの範囲に制御される。透明保護フィルムとして位相差板を用いる場合には、当該位相差板が透明保護フィルムとしても機能するため、薄型化を図ることができる。
【００６２】
前記透明保護フィルムは、接着剤を塗工する前に、表面改質処理を行ってもよい。具体的な処理としてば、コロナ処理、プラズマ処理、プライマー処理、ケン化処理等が挙げられる。
【００６３】
前記透明保護フィルムの偏光フィルムを接着させない面には、ハードコート層や反射防止処理、スティッキング防止や、拡散ないしアンチグレアを目的とした処理を施したものであってもよい。
【００６４】
尚、前記反射防止層、スティッキング防止層、拡散層やアンチグレア層等は、透明保護フィルムそのものに設けることができるほか、別途光学層として透明保護フィルムとは別体のものとして設けることもできる。
【００６５】
本発明の偏光板は、透明保護フィルムと偏光フィルムを、前記接着剤を用いて貼り合わせることにより製造する。当該製造方法は、前記接着剤を、偏光フィルムの前記接着剤層を形成する面及び／又は透明保護フィルムの前記接着剤層を形成する面に、塗工する工程；偏光フィルムと透明保護フィルムとを、前記偏光板用接着剤を介して貼り合わせる工程を有する。
【００６６】
本実施の形態に係る偏光板は、実用に際して他の光学層と積層した光学フィルムとして用いることができる。その光学層については特に限定はないが、例えば反射板や半透過板、位相差板（１／２や１／４等の波長板を含む）、視角補償フィルム等の液晶表示装置等の形成に用いられることのある光学層を１層又は２層以上用いることができる。
【００６７】
偏光板に前記光学層を積層した光学フィルムは、液晶表示装置等の製造過程で順次別個に積層する方式にても形成することができるが、予め積層して光学フィルムとしたものは、品質の安定性や組立作業等に優れていて液晶表示装置等の製造工程を向上させうる利点がある。積層には粘着層等の適宜な接着手段を用いうる。前記の偏光板やその他の光学フィルムの接着に際し、それらの光学軸は目的とする位相差特性等に応じて適宜な配置角度とすることができる。
【００６８】
前述した偏光板や、偏光板を少なくとも１層積層されている光学フィルムには、液晶セル等の他部材と接着するための粘着層を設けることもできる。粘着層を形成する粘着剤は特に制限されないが、例えばアクリル系重合体、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエーテル、フッ素系やゴム系等のポリマーをベースポリマーとするものを適宜に選択して用いることができる。特に、アクリル系粘着剤の如く光学的透明性に優れ、適度な濡れ性と凝集性と接着性の粘着特性を示して、耐候性や耐熱性等に優れるものが好ましく用いうる。
【００６９】
粘着層の露出面に対しては、実用に供するまでの間、その汚染防止等を目的にセパレータが仮着されてカバーされる。これにより、通例の取扱状態で粘着層に接触することを防止できる。セパレータとしては、前記厚さ条件を除き、例えばプラスチックフィルム、ゴムシート、紙、布、不織布、ネット、発泡シートや金属箔、それらのラミネート体等の適宜な薄葉体を、必要に応じシリコーン系や長鎖アルキル系、フッ素系や硫化モリブデン等の適宜な剥離剤でコート処理したもの等の、従来に準じた適宜なものを用いうる。
【００７０】
本実施の形態に係る偏光板は液晶表示装置や有機エレクトロルミネセンス装置等の各種画像表示装置に好ましく用いることができる。液晶表示装置に適用する場合、本実施の形態に係る偏光板は、液晶セルの表面及び裏面にそれぞれ光透過軸が直交する様に配置される。これにより、可視光の波長域における光漏れが低減され、表示画面に変色が生じるのを防止した液晶表示装置が得られる。前記液晶セルとしては特に限定されず、例えばＴＮ型やＳＴＮ型、π型、ＶＡ型、ＩＰＳ型、等の任意なタイプのものを適用することができる。
【実施例】
【００７１】
以下に、この発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但し、この実施例に記載されている材料や配合量等は、特に限定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００７２】
（実施例１）
厚さ７５μｍ、フィルム幅５０ｍｍ、重合度２４００、ケン化度９９．９％以上のポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルムを用い、以下の順序で各工程を行い、本実施例に係るヨウ素系偏光フィルムを作製した。
【００７３】
＜膨潤工程＞
純水で満たした膨潤浴にＰＶＡフィルムを搬送し、３０℃の純水中に３０秒間浸漬して膨潤させた。また、延伸倍率が２．２倍になるまで一軸延伸を行った。
【００７４】
＜染色工程＞
ヨウ素０．０３５重量％を含む、ヨウ素染色溶液で満たした染色浴にＰＶＡフィルムを搬送し、３０℃のヨウ素染色溶液に２７秒間浸漬しながら、延伸倍率が初期のＰＶＡフィルムに対し３．３倍になるまで一軸延伸して染色した。
【００７５】
＜架橋工程＞
ヨウ化カリウム３．０重量％とホウ酸３．０重量％を含有するホウ酸水溶液で満たした架橋浴に、前記ＰＶＡフィルムを搬送し、３０℃のホウ酸水溶液中に２８秒間浸漬しながら、延伸倍率が初期のＰＶＡフィルムに対し３．６倍になるまで一軸延伸して架橋した。
【００７６】
＜延伸工程＞
５．０重量％のヨウ化カリウムと４．０重量％のホウ酸を含有するホウ酸水溶液で満たした延伸浴に、上記処理を行ったＰＶＡフィルムを搬送し、６０℃のホウ酸水溶液中に約５８秒間浸漬しながら、延伸倍率が初期のＰＶＡフィルムに対し５．９倍になるまで一軸延伸した。
【００７７】
＜２族元素導入工程＞
０．０９３ｍｏｌ／ｌのＭｇＩ２を含む水溶液で満たした浴にＰＶＡフィルムを搬送し、３０℃の前記水溶液中に１０秒間浸漬させた。
【００７８】
その後、オーブンを用いてＰＶＡフィルムの乾燥を行った。乾燥条件としては、乾燥温度６０℃、オーブン内の通過時間を４分間とした。
【００７９】
（実施例２、３）
実施例２及び３においては、下記表２に示す通り、２族元素導入工程におけるＭｇＩ２に代えて、それぞれＣａＩ２、ＢａＩ２を用いたこと以外は、前記実施例１と同様にして、各ヨウ素系偏光フィルムを作製した。
【００８０】
【表１】
2010072548.tif 000002
【００８１】
【表２】
2010072548.tif 000003
【００８２】
（比較例１〜３）
比較例１〜３においては、下記表３に示す通り、２族元素導入工程におけるＭｇＩ２に代えて、それぞれ０．１８６ｍｏｌ／ｌのＬｉＩ、ＮａＩ、ＫＩを用いたこと以外は、前記実施例１と同様にして、各ヨウ素系偏光フィルムを作製した。
【００８３】
【表３】
2010072548.tif 000004
【００８４】
（実施例４〜１０）
実施例４〜１０においては、２族元素導入工程におけるＭｇＩ２の濃度を下記表４に示す通りに変更したこと以外は、前記実施例１と同様にして、各ヨウ素系偏光フィルムを作製した。尚、各偏光フィルムにおけるＭｇの存在量は、ＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酢酸）標準液とＥＢＴ（エリオクロムブラックＴ）指示薬を用いたキレート滴定により測定した値である。
【００８５】
（比較例４）
比較例４においては、２族元素導入工程におけるＭｇＩ２に代えて、０．０９３ｍｏｌ／ｌのＺｎＩ２を用いたこと以外は、前記実施例１と同様にして、ヨウ素系偏光フィルムを作製した。
【００８６】
【表４】
2010072548.tif 000005
【００８７】
【表５】
2010072548.tif 000006
【００８８】
＜直交帯域＞
偏光フィルムの単体透過率、直交透過率を、積分球付き分光光度計（日本分光株式会社製のＶ７１００）にて測定した。各直線偏光に対する透過率はグランテラ‐プリズム偏光フィルムを通して得られた完全偏光を１００％として測定した。直交透過率の測定波長は波長４１０ｎｍ及び７００ｎｍで行った。また、単体透過率は、測定波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの測定結果をもとにＪＩＳ  Ｚ８７０１の２度視野（Ｃ光源）により視感度補整したＹ値で示した。結果を表２〜５に示す。
【００８９】
（偏光板の作製）
透明保護フィルムとしては、厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフィルムを用いた。また、各実施例及び比較例で得られたヨウ素系偏光フィルムと透明保護フィルムとの貼り合わせに使用する接着剤は次の通りにして調製した。即ち、アセトアセチル基を含有するポリビニルアルコール樹脂（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３２重量部を、３０℃の温度条件下に、純水に溶解し、固形分濃度３．２％になるように調整した接着剤水溶液を調製した。
【００９０】
上記接着剤を用い、２４℃の温度条件下で、実施例１及び比較例４で作製したヨウ素系偏光フィルムの両面に上記透明保護フィルムをロール貼合機で貼り合わせた後、６０℃で１２分間乾燥させて偏光板を得た。得られたそれぞれの偏光板について、偏光度の評価を行った。
【００９１】
（偏光度）
得られた偏光板を、温度８０℃の加熱条件に１２０時間放置し、その前後での偏光度を測定した。結果を表５に示す。尚、偏光度は、積分球付き分光光度計（日本分光製、Ｖ７１００）を用い、測定波長は３８０ｎｍ〜７８０ｎｍで行った。なお、偏光度は、２枚の同じ偏光板を両者の光透過軸が直交するように重ね合わせた場合の透過率（平行透過率：Ｈ０）、及び両者の透過軸が直交するように重ね合わせた場合の透過率（直交透過率：Ｈ９０）を以下の式に適用することにより求めた。
偏光度（％）＝｛（Ｈ０−Ｈ９０）／（Ｈ０＋Ｈ９０）｝１／２×１００
各透過率は、グランテラープリズム偏光フィルムを通して得られた完全偏光を１００％として、ＪＩＳ  Ｚ８７０１の２度視野（Ｃ光源）により視感度補整したＹ値で示したものである。
【００９２】
（結果）
前記表２〜４から明らかな通り、実施例１〜１０に係る本発明のヨウ素系偏光フィルムは、波長７００ｎｍに於ける直交透過率を低く抑制することができ、可視光の長波長域での光漏れの防止が図れることが確認された。その一方、比較例１〜３に係る偏光フィルムはいずれも直交透過率が大きく、光漏れが発生することが確認された。
【００９３】
また、表４から明らかな通り、偏光フィルム１ｇ当たりのＭｇの存在量が５．６×１０−５〜９．７×１０−５ｍｏｌ／ｇの範囲内である実施例５〜９のヨウ素系偏光フィルムは、４１０ｎｍ、及び７００ｎｍにおける直交透過率のバランスがよく、両波長域での光漏れの発生を防止できることが確認された。
【００９４】
更に、実施例１の偏光フィルムを用いた偏光板と、比較例４の偏光フィルムを用いた偏光板について、８０℃で１２０時間放置した耐久試験の後に偏光度を調べたところ、実施例１の偏光フィルムを用いた偏光板の方が偏光度の低下が少ないことが分かった。これにより、本発明に係る偏光板であると、過酷条件で使用をしても光学信頼性に優れていることが確認された。