(57)【要約】算術平均高さ（Ｓａ）が２１．０ｎｍ以下である偏光子。【特許請求の範囲】
【請求項１】
算術平均高さ（Ｓａ）が２１．０ｎｍ以下である偏光子。
【請求項２】
厚みが５乃至３０μｍである、請求項１に記載の偏光子。
【請求項３】
吸収軸方向の収縮力が３Ｎ／２ｍｍ以下である、請求項１又は２に記載の偏光子。
【請求項４】
偏光子形成用フィルムの膨潤、染色、延伸、架橋、及び乾燥ステップを含み、
前記乾燥ステップは、偏光子形成用フィルムを熱ロールに接触させて乾燥するステップを含み、
前記偏光子形成用フィルムを熱ロールに接触させる時間は全乾燥時間の５０％以上である、偏光子の製造方法。
【請求項５】
前記乾燥ステップは、さらに熱風乾燥ステップを含む、請求項４に記載の偏光子の製造方法。
【請求項６】
前記熱ロールの温度は熱風の温度以上である、請求項５に記載の偏光子の製造方法。
【請求項７】
下記の数式１で定義される乾燥ｎｅｃｋ−ｉｎ値は１０乃至１５％である、請求項４〜６のいずれか一項に記載の偏光子の製造方法：
［数式１］
乾燥ｎｅｃｋ−ｉｎ＝｛（Ｗ１−Ｗ２）／Ｗ１｝＊１００（％）。
（式中、Ｗ１は乾燥ステップ前の偏光子形成用フィルムの幅であり、Ｗ２は乾燥ステップ後の偏光子形成用フィルムの幅である）。
【請求項８】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の偏光子及び前記偏光子の少なくとも一面に接合された偏光子保護フィルムを含む偏光板。
【請求項９】
請求項８に記載の偏光板を含む画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は偏光子及びその製造方法に関し、より詳細には、吸収軸（延伸）方向の収縮力が小さく、凹凸を伴い延伸方向に沿って延びるスジ状のムラが少ない偏光子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置（ＬＣＤ）、電界発光（ＥＬ）表示装置、プラズマ表示装置（ＰＤＰ）、電界放出表示装置（ＦＥＤ）、ＯＬＥＤなどのような各種の画像表示装置に用いられている偏光板は、一般的にポリビニルアルコール系（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  ａｌｃｏｈｏｌ、ＰＶＡ）フィルムにヨウ素系化合物または二色性偏光物質が吸着配向された偏光子を含み、偏光子の一面には偏光子保護フィルムが順に積層されており、偏光子の他の一面には偏光子保護フィルム、他の部材と接合される粘着剤層と離型フィルムが順に積層された多層構造を有する。【０００３】
偏光板を構成する偏光子は画像表示装置に適用され、色再現性に優れた画像を提供するために基本的に高い透過率及び偏光度を兼備することが要求される。これを具現するために、ポリビニルアルコール系フィルム自体を改質するか、または昇華性があるヨウ素系偏光素子の代わりに非昇華性二色性染料を使用する方法を用いて偏光子を製造した。【０００４】
一方、通常、偏光子は偏光機能を付与するために延伸工程が必須であるが、製造された後には内在する延伸（吸収軸）方向の収縮力によって使用中に変形する問題がある。偏光子の変形は偏光子の光学機能低下及び画像表示装置の不良を引き起こす。【０００５】
また、延伸工程中に偏光子に凹凸を伴い延伸方向に沿って延びるスジ状のムラが発生する問題もある。【０００６】
日本公開特許第２０１０−１４５８６６号には収縮応力が小さい偏光子の製造方法が開示されているが、上記の問題点に対する満足するほどの代案を提示できていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１４５８６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は吸収軸方向の収縮力が小さい偏光子及びその製造方法を提供することを目的とする。
また、本発明は凹凸を伴い延伸方向に沿って延びるスジ状のムラが低減された偏光子及びその製造方法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】
【０００９】
１．算術平均高さ（Ｓａ）が２１．０ｎｍ以下である偏光子。【００１０】
２．厚みが５乃至３０μｍである、上記１に記載の偏光子。【００１１】
３．吸収軸方向の収縮力が３Ｎ／２ｍｍ以下である、上記１又は２に記載の偏光子。【００１２】
４．偏光子形成用フィルムの膨潤、染色、延伸、架橋、及び乾燥ステップを含み、
前記乾燥ステップは、偏光子形成用フィルムを熱ロールに接触させて乾燥するステップを含み、
前記偏光子形成用フィルムを熱ロールに接触させる時間は全乾燥時間の５０％以上である、偏光子の製造方法。【００１３】
５．前記乾燥ステップは、さらに熱風乾燥ステップを含む、上記４に記載の偏光子の製造方法。【００１４】
６．前記熱ロールの温度は熱風の温度以上である、上記５に記載の偏光子の製造方法。【００１５】
７．下記の数式１で定義される乾燥ｎｅｃｋ−ｉｎ値は１０乃至１５％である、上記４〜６のいずれか一項に記載の偏光子の製造方法：
［数式１］
乾燥ｎｅｃｋ−ｉｎ＝｛（Ｗ１−Ｗ２）／Ｗ１｝＊１００（％）。
（式中、Ｗ１は乾燥ステップ前の偏光子形成用フィルムの幅であり、Ｗ２は乾燥ステップ後の偏光子形成用フィルムの幅である）。【００１６】
８．上記１乃至３のいずれか一項に記載の偏光子及び前記偏光子の少なくとも一面に接合された偏光子保護フィルムを含む偏光板。【００１７】
９．上記９に記載の偏光板を含む画像表示装置。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の偏光子は、低い算術平均高さを有することにより、吸収軸方向において低収縮力を示し、凹凸を伴い延伸方向に沿って延びるスジ状のムラを顕著に低減することができる。【００１９】
本発明の偏光子の製造方法は、特定の時間の間、偏光子形成用フィルムを熱ロールに接触して乾燥することにより、特定の範囲に乾燥ｎｅｃｋ−ｉｎ値が調節され、吸収軸方向において低収縮力を示し、凹凸を伴い延伸方向に沿って延びるスジ状のムラが顕著に低減された偏光子を製造することができる。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明は、算術平均高さ（Ｓａ）が２１．０ｎｍ以下であることにより、吸収軸方向において収縮力が低く、凹凸を伴い延伸方向に沿って延びるスジ状のムラの発生が低減された偏光子及びその製造方法に関する。
【００２１】
以下、本発明を詳細に説明することとする。
【００２２】
通常、偏光子形成用フィルムを延伸して製造される偏光子は、製造過程中の乾燥時に収縮が発生するようになるが、このような収縮過程で過度な乾燥ｎｅｃｋ−ｉｎが発生し、凹凸を伴い延伸方向に沿って延びるスジ状のムラが発生する問題がある。また、十分に解消することができなかった吸収軸方向の収縮力はその後画像表示装置などに適用された偏光子が外部から熱を受けると発現して、偏光子の変形をもたらすという問題がある。
【００２３】
そこで、本発明の偏光子は算術平均高さ（Ｓａ）が２１．０ｎｍ以下に調節されることにより、吸収軸方向の収縮力及び凹凸を伴い延伸方向に沿って延びるスジ状のムラを顕著に低減させることができる。
【００２４】
本発明の発明者は、偏光子形成用フィルムが熱ロールに接触して乾燥されると、熱ロールによって偏光子形成用フィルムが支持され、偏光子の幅方向（延伸方向に垂直な方向）の収縮が制御されることによって、偏光子の幅方向の変形によって発生する凹凸が抑制されるため、凹凸を伴い延伸方向に沿って延びるスジ状のムラが抑制される。また偏光子の幅方向の収縮が制御されることによって偏光子形成用フィルムの厚みがその分だけさらに減少して、偏光子の延伸（吸収軸）方向の収縮力を低減させる。上記のように判断しているが、これに限定して解釈されてはならない。
【００２５】
また、本発明の発明者は、偏光子の算術平均高さ（Ｓａ）を２１．０ｎｍ以下に調節して、吸収軸方向の収縮力を低減し、かつ凹凸を伴い延伸方向に沿って延びるスジ状のムラを顕著に低減させた。偏光子の算術平均高さは２１．０ｎｍ以下であれば本発明の目的とする効果が達成されるので、その下限は特に限定せず、例えば１．０ｎｍ以上、または０．１ｎｍ以上、または０ｎｍ超であってもよい。偏光子の算術平均高さは２１．０ｎｍ以下であればよいが、好ましくは１９．０ｎｍ以下であり、より好ましくは１７．０ｎｍ以下である。算術平均高さ（Ｓａ）は、例えば、ＩＳＯ  ２５１７８に基づいて測定できる。本発明において、偏光子の算術平均高さ（Ｓａ）を２１．０ｎｍ以下に調整するためには、全乾燥時間における熱ロール乾燥時間の比率を５０％以上に制御することにより、調整することができる。
【００２６】
算術平均高さが調節された本発明の偏光子は、通常の偏光子より相対的に低い厚みを有するものであってもよく、これらの側面から偏光子の厚みの下限値は、５μｍであってもよく、７μｍであってもよい。偏光子の厚みの上限値は３０μｍであってもよく、２８μｍであってもよく、２３μｍであってもよい。本発明において、偏光子の厚みを上述の範囲に調整するためには、全乾燥時間における熱ロール乾燥時間の比率を５０％以上に制御することにより、調整することができる。
【００２７】
一方、本発明の偏光子は、前述したように低い吸収軸方向の収縮力を有し、例えば吸収軸方向の収縮力が、３Ｎ／２ｍｍ以下であってもよい。吸収軸方向の収縮力が３Ｎ／２ｍｍ以下である場合、偏光子の変形を効果的に防ぐことができる。吸収軸方向の収縮力は低いほど好ましいので、その下限は特に限定せず、例えば２Ｎ／２ｍｍ以上、または１Ｎ／２ｍｍ以上、または０．１Ｎ／２ｍｍ以上であってもよい。本発明において、偏光子の収縮力を上述の範囲に調整するためには、全乾燥時間における熱ロール乾燥時間の比率を５０％以上に制御することにより、調整することができる。
【００２８】
また、本発明は前述の偏光子の製造方法を提供する。
【００２９】
本発明の偏光子の製造方法は、偏光子形成用フィルムの膨潤、染色、延伸、架橋及び乾燥ステップを含み、前記乾燥ステップは、偏光子形成用フィルムを熱ロールに接触させて乾燥するステップを含み、前記偏光子形成用フィルムを熱ロールに接触させる時間は全乾燥時間の５０％以上である。
【００３０】
本発明の偏光子の製造方法をより具体的に説明すると、以下の通りである。
【００３１】
偏光子を製造するための偏光子形成用フィルムは、偏光板の製造に用いられる高分子フィルムであれば、当該分野に公知の、二色性物質（例えばヨウ素）によって染色できるフィルムを特に制限なく用いることができ、例えばポリビニルアルコールフィルム、部分的に鹸化されたポリビニルアルコールフィルム；ポリエチレンテレフタレートフィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム、エチレン−ビニルアルコール共重合体フィルム、セルロースフィルム、これらの部分的に鹸化されたフィルムなどのような親水性高分子フィルム；または脱水処理されたポリビニルアルコール系フィルム、脱塩酸処理されたポリ塩化ビニル系フィルムなどのようなポリエン配向フィルム；などを用いることができる。これらの中で、面内で偏光度の均一性を強化する効果に優れているだけでなく、ヨウ素に対する染色親和性に優れているという点で、ポリビニルアルコール系フィルムが好ましい。
【００３２】
本発明による偏光子の製造方法は、膨潤ステップ、染色ステップ、架橋ステップ、補色ステップ、延伸ステップ、水洗ステップ及び乾燥ステップを含むことができ、延伸方法によって分類することができる。例えば、乾式延伸方法、湿式延伸方法、または前記の２種類の延伸方法を混合したハイブリッド延伸方法などが挙げられる。以下では湿式延伸方法を一例として本発明の偏光子の製造方法を説明するが、これに制限されるものではない。
【００３３】
上記ステップの中で乾燥ステップを除く残りのステップは、それぞれ様々な種類の溶液の中から選択された１種以上の溶液で満たされる恒温水槽（ｂａｔｈ）内に偏光子形成用フィルムを浸漬した状態で行うことができる。
【００３４】
＜膨潤ステップ＞
膨潤ステップは、未延伸の偏光子形成用フィルムを染色する前に膨潤用水溶液で満たされた膨潤槽に浸漬し、偏光子形成用フィルムの表面上に堆積したほこりまたはブロッキング防止剤のような不純物を取り除き、偏光子形成用フィルムを膨潤させる、延伸効率を向上させ、染色不均一性を防止し、偏光子の物性を向上させるためのステップである。
【００３５】
膨潤用水溶液としては、当該分野に公知の膨潤用水溶液を特に制限なく用いることができ、例えば水（純水、脱イオン水）を単独で用いてもよく、これに少量のグリセリンまたはヨウ化カリウムが添加される場合、高分子フィルムの膨潤と共に加工性も向上され得る。水１００重量％に対してグリセリンの含量は５重量％以下であり、ヨウ化カリウムの含量は１０重量％以下であるのが好ましい。
【００３６】
膨潤槽の温度は特に制限されないが、２０乃至４５℃であってもよく、例えば２５乃至４０℃であってもよい。
【００３７】
膨潤ステップの遂行時間（膨潤槽浸漬時間）は、当該分野に公知の遂行時間を特に制限なく適用することができ、例えば１８０秒以下であってもよく、好ましくは１５０秒以下であってもよい。浸漬時間が上記の範囲の場合には、膨潤が過度に飽和状態になることを抑制することができ、偏光子形成用フィルムの軟化による破断が防止され、染色ステップでヨウ素の吸着が均一になり、偏光度が向上され得る。
【００３８】
膨潤ステップと共に延伸ステップを行うことができ、このとき、延伸比は約１．１乃至３．５倍であってもよいが制限されず、好ましくは１．３乃至３．０倍であってもよい。前記延伸比が１．１倍未満であるとしわが発生する可能性があり、３．５倍を超える場合には初期光学特性が脆弱になり得る。
【００３９】
＜染色ステップ＞
染色ステップは、偏光子形成用フィルムを二色性物質、例えばヨウ素を含む染色用水溶液で満たされた染色槽に浸漬させ、偏光子形成用フィルムにヨウ素を吸着させるステップである。
【００４０】
染色用水溶液は、当該分野に公知の染色用水溶液を特に制限なく用いることができ、水、水溶性有機溶媒またはこれらの混合溶媒とヨウ素とを含むことができる。ヨウ素の含量は染色用水溶液中に０．４乃至４００ｍｍｏｌ／Ｌであってもよいが、これに制限されず、好ましくは０．８乃至２７５ｍｍｏｌ／Ｌ、最も好ましくは１乃至２００ｍｍｏｌ／Ｌであってもよい。
【００４１】
染色用水溶液は、染色効率を向上され得るように、溶解補助剤としてヨウ化物をさらに含んでいてもよい。ヨウ化物としては、当該分野に公知のヨウ化物を制限なく用いることができ、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、ヨウ化チタンからなる群より選択される少なくとも１つを含むことができ、これらの中でヨウ化カリウムが、水に対する溶解度が大きいという点で好ましい。ヨウ化物の含量は、水１００重量％に対して０．０１乃至１０重量％であってもよいが制限されず、好ましくは０．１乃至５重量％であってもよい。
【００４２】
また、偏光子形成用フィルム内におけるヨウ素錯体の含量を増加させるために、染色槽にホウ酸が水１００重量％に対して０．３乃至５重量％で添加されてもよいが、これに制限されない。染色槽のホウ酸が０．３重量％未満である場合には、ＰＶＡ−Ｉ３−錯体及びＰＶＡ−Ｉ５−錯体含量の増加に効果がない可能性があり、染色槽のホウ酸が５重量％より高い濃度である場合には、フィルムの破断の危険性が高くなり得る。
【００４３】
染色槽の温度は５乃至４２℃であってもよいが、これに制限されず、好ましくは１０乃至３５℃であってもよい。また、染色槽内での偏光子形成用フィルムの浸漬時間は特に制限されず、１乃至２０分であってもよく、好ましくは２乃至１０分であってもよい。
【００４４】
本発明においては、染色ステップと共に延伸ステップを行うことができ、このとき、延伸比は１．０１乃至２．０倍であってもよいが、これに制限されるものではなく、好ましくは１．１乃至１．８倍であってもよい。
【００４５】
また、前記膨潤及び前記染色ステップを含む前記染色ステップまでの累積延伸比は１．２乃至４．０倍であってもよい。前記累積延伸比が１．２倍未満であるとフィルムのしわが発生して外観不良が発生する可能性があり、４．０倍を超える場合には初期光学特性が脆弱になり得る。
【００４６】
＜架橋ステップ＞
架橋ステップは、物理的に吸着されているヨウ素分子による染色性が外部環境によって低下しないように、染色された偏光子形成用フィルムを架橋用水溶液に浸漬させ、吸着されたヨウ素分子を固定させるステップである。
【００４７】
二色性染料であるヨウ素は架橋反応が不十分な場合、湿熱環境によりヨウ素分子が脱離することがあり、十分な架橋反応が要求される。また、偏光子形成用フィルムの分子と分子との間に位置するヨウ素分子を配向させ、光学特性を向上させるために、最も大きい延伸比で延伸することを架橋ステップにおいて行うことができる。
【００４８】
本発明においては、偏光子の製造方法は、当該分野に公知の架橋ステップを特に制限なく行うことができ、例えば第１及び第２架橋ステップで構成された架橋ステップを行うことができ、前記第１及び第２架橋ステップのうちの１つ以上のステップは、ホウ素化合物を含有する架橋用水溶液を用いることができる。これによって偏光子の光学特性及び色の耐久性が向上され得る。
【００４９】
前記架橋用水溶液は、当該分野に公知の架橋水溶液を特に制限なく用いることができ、例えば溶媒である水と、ホウ酸又はホウ酸ナトリウムなどの、ホウ素化合物とを含んでいてもよく、水と共に相互溶解可能な有機溶媒及びヨウ化物をさらに含んでいてもよい。
【００５０】
ホウ素化合物は、短い架橋結合と剛直性を偏光子に付与し、工程中にフィルムにしわが発生するのを抑制することにより、フィルムの取扱性を向上させることができ、偏光子のヨウ素配向を形成する役割をすることができる。
【００５１】
前記ホウ素化合物の含量は、当該分野に公知の含量を適用することができ、例えば水１００重量％に対して１乃至１０重量％であってもよく、好ましくは２乃至６重量％であってもよい。その含量が１重量％未満である場合、ホウ素化合物の架橋効果が減少して偏光子に剛直性を付与し難い場合があり、１０重量％を超える場合、無機系架橋剤の架橋反応が過度に活性化され、有機系架橋剤の架橋反応が効果的に進行し難い場合がある。
【００５２】
本ステップにおいて、ヨウ化物は、偏光子の面内での偏光度の均一性を保持するために、また、染着されたヨウ素の脱着を防止するために用いることができる。前記ヨウ化物は、前記染色ステップで用いられたものと同じものであってもよく、その含量は水１００重量％に対して０．０５乃至１５重量％であってもよいが制限されず、好ましくは０．５乃至１１重量％であってもよい。その含量が０．０５重量％未満であるとフィルム内のヨウ素イオンが抜け出て偏光子の透過率を増加させる可能性があり、１５重量％を超える場合には、水溶液内のヨウ素イオンがフィルムに浸透して偏光子の透過率を減少させ得る。
【００５３】
本発明において、架橋槽の温度は２０乃至７０℃であってもよいが、これに制限されない。前記架橋槽における偏光子形成用フィルムの浸漬時間は１秒乃至１５分であってもよいが、これに制限されず、好ましくは５秒乃至１０分であってもよい。
【００５４】
前記架橋ステップと共に延伸ステップを行うことができ、このとき、前記第１架橋ステップの延伸比は１．４乃至３．０倍であってもよく、好ましくは１．５乃至２．５倍であってもよい。
【００５５】
また、前記第２架橋ステップの延伸比は１．０１乃至２．０倍であってもよく、好ましくは１．２乃至１．８倍であってもよい。
【００５６】
また、前記第１及び第２架橋ステップの累積延伸比は１．５乃至５．０倍であってもよいが、これに制限されず、好ましくは１．７乃至４．５倍であってもよい。前記累積延伸比が１．５倍未満であると、ヨウ素の配向効果が不十分となる可能性があり、５．０倍を超える場合には、過度な延伸によってフィルムの破断が発生する場合があり、生産効率性が低下し得る。
【００５７】
＜補色ステップ＞
本発明の偏光子の製造方法は、必要に応じて補色ステップをさらに含んでいてもよい。補色ステップを通じて、ヨウ素錯体が物理的に吸着されている偏光子形成用フィルムにおける分子と分子との間に位置するヨウ素錯体をホウ酸架橋の近くに配向させてヨウ素錯体を安定化させることができる。また、補色ステップを通じて、前記架橋ステップにおけるヨウ素錯体の染色が不十分な偏光子形成用フィルムに対して、色を補正することができる。
【００５８】
前記補色ステップの補色用水溶液は、例えば溶媒である水と、ホウ酸などのホウ素化合物とを含み、水と共に相互溶解可能な有機溶媒及びヨウ化物をさらに含んでいてもよい。
【００５９】
本発明において、ホウ素化合物は、短い架橋結合と剛直性を偏光子に付与し、工程中にフィルムにしわが発生するのを抑制することにより、フィルムの取扱性を向上させ、偏光子のヨウ素配向を形成する役割をすることができる。
【００６０】
前記ホウ素化合物の含量は水１００重量％に対して１乃至１０重量％であってもよいが、これに制限されず、好ましくは２乃至６重量％であってもよい。その含量が１重量％未満である場合、ホウ素化合物の架橋効果が減少して偏光子に剛直性を付与し難い場合があり、１０重量％を超える場合、無機系架橋剤の架橋反応が過度に活性化され、有機系架橋剤の架橋反応が効果的に進行し難い場合がある。
【００６１】
本ステップにおいて、ヨウ化物は、偏光子の面内での偏光度の均一性を保持するために、また、染着されたヨウ素の脱着を防止するために用いることができる。前記ヨウ化物は、前記染色ステップで用いられたものと同じものを用いてもよく、その含量は水１００重量％に対して０．０５乃至１５重量％であってもよいが、これに制限されず、好ましくは０．５乃至１１重量％であってもよい。その含量が０．０５重量％未満であるとフィルム内のヨウ素イオンが抜け出て偏光子の透過率を増加させる可能性があり、１５重量％を超える場合には、水溶液内のヨウ素イオンがフィルムに浸透して偏光子の透過率を減少させ得る。
【００６２】
本発明において、補色槽の温度は２０乃至７０℃であってもよい。補色槽における偏光子形成用フィルムの浸漬時間は１秒乃至１５分であってもよいが、これに制限されず、好ましくは５秒乃至１０分であってもよい。
【００６３】
前記補色ステップと共に延伸ステップを行うことができ、このとき、補色ステップの延伸比は１．０１乃至１．１倍であってもよいが、これに制限されず、好ましくは１．０２乃至１．０８倍であってもよい。
【００６４】
前記延伸比が１．０１倍未満であるとヨウ素錯体の安定化効果が不十分となる可能性があり、１．１倍を超える場合には過度な延伸によってフィルムの破断が発生する場合があり、生産効率性が低下し得る。
【００６５】
＜延伸ステップ＞
本発明において、延伸ステップは前述したように他の工程と同時に行われてもよく、別途に行われてもよい。
【００６６】
また、延伸ステップは少なくとも１回行われてもよく、複数回で行われてもよい。複数回行われる場合には、偏光子の製造工程中の任意のステップで分けて行われてもよい。
【００６７】
本発明の製造方法において、偏光子の総累積延伸比は４．０乃至７．０倍となるのが好ましく、５．３乃至６倍であるのがより好ましい。
【００６８】
本明細書において、「累積延伸比」は、各ステップにおける延伸比の積の値を意味する。
【００６９】
＜水洗ステップ＞
本発明の偏光子の製造方法は必要に応じて、架橋及び延伸が完了した偏光子形成用フィルムを、水洗用水溶液で満たされた水洗槽に浸漬させ、水洗ステップまでのステップで偏光子形成用フィルムに付着した、ホウ酸のような不要な残留物を取り除く水洗ステップをさらに含んでいてもよい。
【００７０】
本発明において、水洗用水溶液は、当該分野に公知の水洗用水溶液を特に制限なく用いることができ、例えば水であってもよく、これにヨウ化物がさらに添加されてもよいが、これらに制限されない。
【００７１】
本発明において、水洗槽の温度は１０乃至６０℃であってもよいが、これに制限されず、好ましくは１５乃至４０℃であってもよい。
【００７２】
前記水洗ステップは省略可能であり、前記染色ステップまたは前記架橋ステップのような水洗ステップより前のステップが完了するたびに行うこともできる。また、１回以上繰り返してもよく、その繰り返し回数は特に制限されない。
【００７３】
＜乾燥ステップ＞
本発明の製造方法において、乾燥ステップは、水洗された偏光子形成用フィルムを乾燥させるステップであって、乾燥によるネックイン（ｎｅｃｋ−ｉｎ）で、染着されたヨウ素分子の配向をより向上させ、光学特性に優れた偏光子を得るステップである。なお、ネックインとは、フィルムの幅が狭くなることである。
【００７４】
本発明による乾燥ステップは、偏光子形成用フィルムを熱ロールに接触させて乾燥するステップを含み、前記偏光子形成用フィルムを熱ロールに接触させる時間は全乾燥時間の５０％以上である。
【００７５】
上記で検討したように、本発明は、偏光子形成用フィルムを熱ロールに接触させて乾燥することにより、本発明において目的とする効果を達成することができるようになるが、このとき、フィルムを熱ロールに接触させる時間は全乾燥時間の５０％以上に調節される。偏光子形成用フィルムを熱ロールに接触させる時間は、具体的には、３０〜６００秒であってよく、４０〜１２０秒であることが好ましく、４０〜６０秒であることがより好ましく、４２〜５８秒であることが特に好ましい。
【００７６】
本発明において、熱ロールとは、周囲の温度より高い温度で加熱されたロールを意味する。例えば、熱ロールは周囲の温度より５乃至２０℃程度高い温度を有するものであってもよい。熱ロールは１つであってもよいし、複数であってもよい。
【００７７】
本発明において、全乾燥時間とは、乾燥ステップの遂行時間であり、偏光子形成用フィルムに対して何らかの乾燥方法が行われている時間を指す。例えば、熱ロールに接触させることによる乾燥であれば、フィルムを熱ロールに接触させる時間、複数の熱ロールを用いる場合はフィルムを熱ロールと熱ロールとの間で搬送する時間、熱風乾燥であれば熱風をフィルムにあてている時間、エア乾燥であればエアをフィルムにあてている時間、加熱乾燥であればフィルムを加熱している時間、遠赤外線乾燥であればフィルムに遠赤外線を照射している時間、マイクロ波乾燥であればフィルムにマイクロ波を照射している時間が全乾燥時間に含まれる。したがって、全乾燥時間には偏光子形成用フィルムを熱ロールに接触させて乾燥させる方法以外の乾燥方法が行われる時間をも含む。
【００７８】
本発明において、偏光子形成用フィルムが熱ロールに接触する時間が全乾燥時間の５０％以上である場合、算術平均高さ（Ｓａ）が２１．０ｎｍ以下である偏光子の製造が容易となり、製造された偏光子の吸収軸方向の収縮力及び凹凸を伴い延伸方向に沿って延びるスジ状のムラを低減することができる。
【００７９】
本発明による乾燥ステップにおいては、偏光子のネックイン（ｎｅｃｋ−ｉｎ）値を調節することができ、例えば下記の数式１で定義される乾燥ｎｅｃｋ−ｉｎ値が１０乃至１５％であってもよい：
［数式１］
乾燥ｎｅｃｋ−ｉｎ＝｛（Ｗ１−Ｗ２）／Ｗ１｝＊１００（％）
（式中、Ｗ１は乾燥ステップ前の偏光子形成用フィルムの幅であり、Ｗ２は乾燥ステップ後の偏光子形成用フィルムの幅である）。
本発明において、偏光子の乾燥ネックイン値を上述の範囲に調整するためには、全乾燥時間における熱ロール乾燥時間の比率を５０％以上で制御することにより、調整することができる。
【００８０】
乾燥ｎｅｃｋ−ｉｎ値が上記の範囲である場合に吸収軸方向の収縮力及び延伸方向のムラの低減効果がより顕著になり得る。
【００８１】
本発明において、乾燥ステップは、偏光子形成用フィルムの熱ロールへの接触と共に熱風乾燥を併行することができる。このとき、熱風の温度は例えば２０乃至１００℃であってもよく、熱ロールの温度は熱風の温度以上に設定することができ、例えば５乃至２０℃高く設定することができる。熱ロールの温度は１００℃以下であるのが偏光子の劣化を防止する側面から好ましい。
【００８２】
全乾燥時間は特に制限されず、例えば１乃至１０分間行うことができる。全乾燥時間のうち、熱風による乾燥時間も特に制限されず、例えば０乃至２分間行うことができる。
【００８３】
本発明において、熱風乾燥の他にも当該分野に公知の乾燥方法を制限なく併用することができ、例えばエア乾燥、加熱乾燥、遠赤外線乾燥、マイクロ波乾燥などの方法を用いることができる。
【００８４】
本発明による偏光子は、少なくとも一面に偏光子保護フィルムが接合されて偏光板として提供することができる。
【００８５】
偏光子保護フィルムの素材は特に制限されず、例えばアクリル系樹脂フィルム、セルロース系樹脂フィルム、ポリオレフィン系樹脂フィルム及びポリエステル系樹脂フィルムからなる群より選択された少なくとも１種を含む各種の透明樹脂フィルムを用いることができる。
【００８６】
前記保護フィルムの具体的な例としては、ポリメチル（メタ）アクリレート、ポリエチル（メタ）アクリレートなどのアクリル系樹脂フィルム；ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂フィルム；ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース、セルロースアセテートプロピオネートなどのセルロース系樹脂フィルム；ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロ系またはノルボルネン構造を有するポリオレフィン系、エチレン−プロピレン共重合体などのポリオレフィン系樹脂フィルム；などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００８７】
前記保護フィルムの厚みは特に限定されないが、１０乃至２００μｍであってもよく、好ましくは１０乃至１５０μｍであるのがよい。偏光子の両面に偏光子保護フィルムが積層される場合、各保護フィルムは互いに同一であるかまたは異なる厚みを有するものであってもよい。
【００８８】
偏光子と偏光子保護フィルムとの接合は接着剤組成物を用いて行ってもよい。接着剤組成物を用いた偏光子と保護フィルムとの接合は適切な方法で行うことができ、例えば流延法、マイヤーバーコーティング法、グラビアコーティング法、ダイコーティング法、浸漬コーティング法、噴霧法などによって偏光フィルム及び／または保護フィルムの接着面に接着剤組成物を塗布し、両者を重畳させる方法が挙げられる。流延法とは、被塗布物である偏光子または保護フィルムを概ね垂直な方向、概ね水平方向、または両者間の斜め方向に移動させながら、その表面に接着剤組成物を塗布する方法である。
【００８９】
接着剤組成物を塗布した後、偏光子と保護フィルムとをニップロールによって挟んで接合させる。
【００９０】
また、接着性を向上させるために、偏光子及び／または保護フィルムの表面にプラズマ処理、コロナ処理、紫外線照射処理、フレーム処理、鹸化処理などの表面処理を適切に実施することもできる。鹸化処理としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリの水溶液に浸漬する方法が挙げられる。
【００９１】
偏光子と偏光子保護フィルムを積層した後には乾燥処理が実施される。乾燥処理は、例えば熱風を噴霧することにより行われるが、その際の温度は５０乃至１００度の範囲で適切に選択される。乾燥時間は通常３０乃至１，０００秒である。
【００９２】
本発明による偏光板は、通常の液晶表示装置だけでなく、有機電界発光表示装置（ＯＬＥＤ）、プラズマ表示装置、電界放出表示装置などの各種の画像表示装置に適用可能である。
【００９３】
以下、本発明の理解を助けるために好ましい実施例を提示するが、これらの実施例は本発明を例示するものに過ぎず、添付の特許請求の範囲を制限するものではなく、本発明の範疇及び技術思想の範囲内で実施例に対する様々な変更及び修正が可能であることは当業者にとって明らかであり、これらの変更及び修正が添付の特許請求の範囲に属することも当然のことである。
【００９４】
＜実施例１＞
鹸化度が９９．９％以上である透明な未延伸のポリビニルアルコールフィルム（ＰＥ６０、ＫＵＲＡＲＡＹ社）を２５℃の水（脱イオン水）で２分間浸漬して膨潤させた（膨潤ステップ）後、ヨウ素２．０ｍＭ／Ｌと水１００重量％に対してヨウ化カリウム１．１重量％、ホウ酸０．３重量％とが含有された３０℃の染色用水溶液に２分１４秒間浸漬して染色した（染色ステップ）。このとき、膨潤及び染色ステップで、それぞれ１．４８２倍、１．６０７倍の延伸比で延伸した。次いで、水１００重量％に対してヨウ化カリウム１１．０重量％、ホウ酸４重量％が含有された５３℃の架橋用水溶液に３９秒間浸漬して（架橋ステップ）架橋させながら、２．２６６倍の延伸比で延伸した。次いで、水１００重量％に対してヨウ化カリウム１１重量％、ホウ酸４重量％が含有された４０℃の補色用水溶液に９秒浸漬しながら（補色ステップ）、１．０５倍延伸した。
【００９５】
架橋が完了したポリビニルアルコールフィルムは、脱イオン水で水洗した（水洗ステップ）後、熱ロール及び熱風を用いて乾燥させて（乾燥ステップ）透過率４２．５％の偏光子を製造した。熱ロール及び熱風の具体的な条件は下記の表１に記載された通りである。
【００９６】
製造された偏光子の両面にトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルムを積層して偏光板を製造した。
【００９７】
＜実施例２乃至９及び比較例１乃至５＞
下記の表１に記載されたように、熱ロール及び熱風の各温度及び乾燥時間を調節したことを除いては、実施例１と同様の方法で偏光板を製造した。
【００９８】
【表１】
2017078092.tif 000002
【００９９】
＜試験例＞
上記の実施例及び比較例において製造された偏光子及び偏光板の物性を下記の方法で測定し、その結果を下記の表２に示した。
【０１００】
＜１．乾燥ＮＥＣＫ−ＩＮ測定＞
偏光子の乾燥前後の減少の割合を意味する乾燥ＮＥＣＫ−ＩＮは前記数式１によって測定した。
【０１０１】
＜２．ムラレベル測定＞
偏光板の製造後、蛍光灯反射法によって凹凸を伴い延伸方向に沿って延びるスジ状のムラの視認の有無を以下の基準で目視確認した。蛍光灯反射法とは、４５°程度の斜め方向から蛍光灯の光を入射し、反射光にて偏光板のムラを目視確認する評価方法である。
Ｌｖ１．：得られた偏光板において、ムラが確認不可能な水準
Ｌｖ２．：得られた偏光板において、ムラが蛍光灯反射法では視認可能であるが、目視で確認不可能な水準
Ｌｖ３．：得られた偏光板において、ムラが蛍光灯反射法で視認可能、目視で視認可能な水準
【０１０２】
＜３．ＰＶＡ表面算術平均高さ（Ｓａ）測定＞
製造された偏光子を１ｃｍ×１ｃｍのサイズに切断した後、表面干渉計（ＺＹＧＯ、ＭｅｔｒｏＰｒｏ社製）を用いてＩＳＯ  ２５１７８‐２に基づいて、偏光子面内の算術平均高さを測定した。
【０１０３】
＜４．収縮力測定＞
ここでは、偏光子の透過軸方向の幅２ｍｍあたりの、吸収軸方向の収縮力を測定した。実施例及び比較例において製造された偏光子を３．０ｃｍ（吸収軸方向）×２ｍｍ（透過軸方向）のサイズに切断した後、ＤＭＡ  Ｑ８００（Ｄｙｎａｍｉｃ  ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ａｎａｌｙｚｅｒ、ＴＡ社）により８０℃で４時間静置時に吸収軸方向の収縮力を測定した。このとき、測定前に偏光子を平坦な状態に維持するために最小限の荷重を偏光子の厚み方向にかけて測定した。
【０１０４】
＜５．光学特性（偏光度）＞
製造された偏光子を４ｃｍ×４ｃｍのサイズに切断した後、紫外可視光線分光計（Ｖ−７１００、ＪＡＳＣＯ社製）を用いて透過率を測定した。このとき、偏光度は下記の数式２で定義される。
［数式２］
偏光度（Ｐ）＝［（Ｔ１−Ｔ２）／（Ｔ１＋Ｔ２）］１／２
（式中、Ｔ１は一対の偏光子を吸収軸が平行な状態で配置した場合に得られる平行透過率であり、Ｔ２は一対の偏光子を吸収軸が直交する状態で配置した場合に得られる直交透過率である）。
【０１０５】
【表２】
2017078092.tif 000003
【０１０６】
表２を参照すると、本発明の乾燥ステップを経た偏光子は、熱風のみで乾燥された比較例３及び５に比べて偏光度にほとんど遜色がないながらも、比較例の全体に比べて凹凸を伴い延伸方向に沿って延びるスジ状のムラ及び吸収軸方向の収縮力が大きく低下したことが確認できる。
【国際調査報告】
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