(57)【要約】  【課題】  偏光板の収縮を抑制することにより、周辺ムラの発生が抑制された偏光板の提供を目的とする。  【解決手段】  偏光フィルムと保護フィルムとを積層し、前記積層フィルムに６０Ｎ/ｍ〜４５０Ｎ/ｍの張力をかけた状態で、加熱温度６０℃〜１２０℃の条件で加熱処理を実施する。このような加熱処理を実施することにより、例えば、６０℃で２４時間放置した場合、その前後における寸法変化率が−０．２８％〜０％の範囲であり、偏光フィルムの残留応力が解消され、収縮が抑制された偏光板が得られる。このような偏光板は、周辺ムラが抑制され、光学特性に優れ、液晶表示装置をはじめとする各種画像表示装置に有用である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏光板の製造方法であって、偏光フィルムと保護フィルムとの積層フィルムに加熱処理を施す加熱処理工程を有し、前記加熱処理工程が、前記積層フィルムに６０Ｎ/ｍ〜４５０Ｎ/ｍの張力をかけた状態で、加熱温度６０℃〜１２０℃の条件で加熱処理を実施することを特徴とする製造方法。
【請求項２】
前記偏光フィルムが、二色性物質により染色したポリビニルアルコールフィルムである請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
前記偏光フィルムが、湿式延伸法で、総延伸倍率５倍〜７倍に延伸されたフィルムである請求項１または２記載の製造方法。
【請求項４】
前記偏光フィルムが、前記延伸後、５００Ｎ/ｍ以上の張力をかけた状態で、温度１０℃〜９０℃の条件で乾燥処理を実施されたフィルムである請求項３記載の製造方法。
【請求項５】
前記加熱処理工程が、前記積層フィルムを巻取りながら実施する請求項１から４のいずれかに記載の製造方法。
【請求項６】
前記保護フィルムが、トリアセチルセルロースフィルムおよびケン化トリアセチルセルロースフィルムの少なくとも一方である請求項１から５のいずれかに記載の製造方法。
【請求項７】
前記保護フィルムが、視野角補償機能を有するフィルムである請求項１から６のいずれかに記載の製造方法。
【請求項８】
偏光フィルムと保護フィルムとを含む偏光板であって、請求項１から７のいずれかに記載の製造方法により得られる偏光板。
【請求項９】
偏光板を、温度６０℃の条件下で２４時間放置した場合、前記偏光板の吸収軸方向における、下記式で示される寸法変化率（Ｃ）が、−０．２８％以上０％以下であり、かつ、前記放置後における偏光板の単体色相ｂ値が、４．８ＮＢＳ以下である請求項８記載の偏光板。
Ｃ＝｛−（Ａ−Ｂ）/Ａ｝×１００
前記式において、Ａは、放置前の偏光板の寸法を示し、Ｂは、放置後の偏光板の寸法を示す。
【請求項１０】
偏光板を含む光学フィルムであって、前記偏光板が、請求項８または９記載の偏光板である光学フィルム。
【請求項１１】
偏光板を含む画像表示装置であって、前記偏光板が、請求項８または９記載の偏光板である画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光板の製造方法、それにより得られる偏光板、それを用いた光学フィルムおよび画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置には、一般に、偏光板が配置されている。偏光板は、偏光子（偏光フィルム）と保護フィルムとを積層したものである。その製造方法は、例えば、以下のとおりである（例えば、特許文献１、２参照）。すなわち、まず、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルムを、二色性を有するヨウ素または二色性染料で染色し、ホウ酸やホウ砂で架橋し、延伸処理することにより偏光子を製造する。そして、トリアセチルセルロース等の透明フィルムを保護フィルムとして、接着剤を用いて前記偏光子に貼着することにより偏光板が得られる。
【０００３】
このような偏光板を使用した液晶表示装置を、高温・高湿度下の環境に放置すると、偏光板の収縮および膨張応力による軸角度のずれ等により、画面の周辺部が額縁状に明るくなる、つまり、各辺の中点付近が特に明るくなる偏光解消現象（以下、「周辺ムラ」若しくは「白ヌケ」ともいう）が発生し、表示品質が低下するという問題がある。この問題を解消するために、偏光フィルムの製造において、ＰＶＡフィルムを、二色性物質により染色し、水洗処理した後、一定の関係を満たす張力と温度との条件下において、前記フィルムに乾燥処理を施すことにより製造することが検討されている（例えば、特許文献３参照）。しかしながら、このような方法によっても偏光解消現象を効果的に解決できないという問題があった。
【特許文献１】特開平１０−６８８２１号公報
【特許文献２】特開２００２−１６９０２４号公報
【特許文献３】特開２００１−１７４６３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明は、周辺部の偏光解消現象がより効果的に防止された偏光板を製造可能である偏光板の製造方法の提供を、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するために、本発明の製造方法は、偏光板の製造方法であって、偏光フィルムと保護フィルムとの積層フィルムに加熱処理を施す加熱処理工程を有し、前記加熱処理工程が、前記積層フィルムに６０Ｎ/ｍ〜４５０Ｎ/ｍの張力をかけた状態で、加熱温度６０℃〜１２０℃の条件で加熱処理を実施することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明者等は、前記目的を達成するために、一連の研究を重ねた。その過程で、偏光フィルムと保護フィルムとを積層した状態で加熱処理をすれば、得られた偏光板の寸法変化が抑制されるという知見を得て、さらに研究を重ねた。その結果、前記積層フィルムに対し、６０Ｎ/ｍ〜４５０Ｎ/ｍの極めて弱い張力をかけて前記所定温度範囲で加熱処理を行えば、得られる偏光板において、従来よりも効果的に偏光解消現象を防止できることを見出し、本発明に到達した。すなわち、従来においても偏光フィルムと保護フィルムとを積層し、積層に使用した接着剤の溶剤を蒸発除去するためにロール等で巻取りながら乾燥処理をすることがあったが、その際の張力が大きいため、偏光フィルムに残留する応力が解消されないことを本発明者等は突き止めた。そして、この点に鑑み、加熱処理の際の張力を検討したところ、前記所定の張力の範囲であれば、偏光フィルムの残留応力が十分に解消されることを見出し、本発明に至ったのである。本発明の張力の範囲は、従来の偏光板の乾燥時の張力に比べて極めて小さいものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
つぎに、本発明の製造方法について、例をあげて説明する。
【０００８】
本発明において使用する偏光板は、通常、偏光フィルムの少なくとも片面に、保護フィルムを積層して得られる。
【０００９】
前記偏光フィルムとしては、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系フィルム等のポリマーフィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質で染色して一軸延伸したものが通常用いられる。このような偏光フィルムの厚みは特に限定されるものではないが、例えば、５μｍ〜１２０μｍ程度であり、好ましくは７μｍ〜８０μｍ程度であり、１５μｍ〜４０μｍ程度のものが特に好ましく用いられる。偏光フィルムの厚みが厚すぎると延伸時に発生する応力が増加し、得られる偏光板の寸法変化率が極めて大きくなり、一方、薄すぎると、延伸切れが生じやすくなる。
【００１０】
前記偏光フィルムの光学特性としては、偏光フィルム単体で測定したときの単体透過率が４３％以上であることが好ましく、４３．３％〜４５．０％の範囲にあることがより好ましい。また、前記偏光フィルムを２枚用意し、２枚の偏光フィルムの吸収軸が互いに９０°になるように重ね合わせて測定する直交透過率が、より小さいことが好ましく、実用上、０．００％以上０．０５０％以下が好ましく、０．０３０％以下がより好ましい。前記偏光フィルムの偏光度としては、実用上、９９．９０％以上１００％以下が好ましく、９９．９３％以上１００％以下が特に好ましい。偏光板として測定した際にもほぼこれと同等の光学特性が得られるものが好ましい。
【００１１】
前記偏光フィルムを形成するポリマーフィルムとしては、透光性を有するものであれば特に限定されることなく、各種のものを使用できる。例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）系フィルム、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、セルロース系フィルム等の親水性高分子フィルム、ＰＶＡの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等ポリエン系配向フィルム等があげられる。これらの中でも、ヨウ素等の二色性物質による染色性に優れることから、ＰＶＡ系フィルムを用いることが好ましい。
【００１２】
前記ポリマーフィルムの材料であるポリマーの重合度は、例えば、５００〜１０，０００であり、１００〜６，０００であることが好ましく、１，４００〜４，０００であることがより好ましい。さらにケン化ポリマーを用いる場合、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１００モル％以下が好ましく、より好ましくは９８モル％以上であり、特に好ましくは９８．３モル％〜９９．８モル％である。
【００１３】
前記ポリマーフィルムとしてＰＶＡ系フィルムを用いる場合、ＰＶＡ系フィルムの製法としては、水また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、押出法等の任意の方法で成膜されたものを適宜使用できる。このときのフィルムの位相差値は、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系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、ＰＶＡ系フィルムの面内位相差バラツキは、測定波長１０００ｎｍにおいて１０ｎｍ以下が好ましく、５ｎｍ以下がより好ましい。
【００１４】
偏光フィルムの製造方法としては、これらに限定されるものではないが、一般に乾式延伸法による製造方法と湿式延伸法による製造方法とに大別できる。前記乾式延伸法は高温の気体雰囲気下で延伸する方法であり、前記湿式延伸法は液体中に浸漬して膨潤したフィルムを液体中で延伸する方法である。
【００１５】
前記湿式延伸法による偏光フィルムの製造工程としては、その必要な条件に応じた方法を用いることができるが、例えば、ＰＶＡ系フィルムを、膨潤、染色、架橋、延伸、水洗および、乾燥からなる一連の処理工程によって製造する方法が一般的である。乾燥処理工程を除くこれら各処理工程では、各種溶液を含む浴中に浸漬しながら各処理を行う。このときの各処理工程における膨潤、染色、架橋、延伸、水洗および乾燥の各処理の順番、回数およ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、膨潤処理および染色処理等と同時に行ってもよい。また、延伸処理を行った後、染色処理してもよい。さらに、延伸処理の前後に架橋処理を行う方法も用いられる。また、前記延伸処理としては、特に限定されることなく適宜な方法を用いることができるが、例えば、ロール延伸の場合、フィルムの延伸方向に設けられたロール間におけるロールの周速差によって延伸を行う方法が用いられる。さらに、各処理には適宜ホウ酸やホウ砂あるいはヨウ化カリウム等の添加剤を加えてもよい。したがって、得られる偏光フィルム中には、必要に応じてホウ酸、硫酸亜鉛、塩化亜鉛およびヨウ化カリウム等を含んでいてもよい。また、これらのいくつかの処理中で、適宜流れ方向もしくは幅方向に延伸してもよく、各処理ごとに水洗処理を行ってもよい。
【００１６】
前記膨潤処理工程としては、例えば、前記ポリマーフィルムを水で満たした処理浴（膨潤浴）中に浸漬する。これによりポリマーフィルムが水洗され、ポリマー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、ポリマーフィルムを膨潤させることでムラ等の不均一なフィルム状態をより緩和することができる。前記膨潤浴中には、例えば、グリセリンおよびヨウ化カリウム等を適宜加えてもよく、添加する濃度は、例えば、グリセリンは５質量％以下であることが好ましく、ヨウ化カリウムは１０質量％以下であることが好ましい。膨潤浴の温度は、例えば、２０℃〜４５℃程度であり、膨潤浴への浸漬時間は２秒〜１８０秒間程度である。また、この膨潤浴中でポリマーフィルムを延伸してもよく、そのときの延伸倍率は、例えば、１．１倍〜３．５倍程度である。
【００１７】
前記染色処理工程としては、例えば、前記ポリマーフィルムを、ヨウ素等の二色性物質を含む処理浴（染色浴）に浸漬することによって染色する方法が挙げられる。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、ヨウ素や二色性染料等があげられる。二色性染料としては、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。これらの二色性物質は、一種類でもよいし、二種類以上を併用して用いてもよい。これらのなかでも、偏光度等の光学特性により一層優れ、耐久性向上効果が得られやすいことから、ヨウ素を用いることが好ましい。
【００１８】
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。溶媒としては純水等の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さらに添加されてもよい。二色性物質の濃度としては、例えば、０．０１０質量％〜１０質量％程度である。この染色浴へのポリマーフィルムの浸漬時間は、特に限定されるものではないが、例えば、０．５分〜２０分程度であり、染色浴の温度は、例えば、５℃〜４２℃程度である。この染色浴中ではポリマーフィルムを延伸してもよく、前の処理工程における延伸倍率と積算した累積延伸倍率は、例えば、１．１倍〜３．５倍程度である。
【００１９】
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、染色浴中にさらにヨウ化物を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、ヨウ化チタン等が挙げられる。前記ヨウ化物の添加割合は、前記染色浴において、例えば、０．０１０質量％〜１０質量％程度であればよい。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との割合（重量比）は、１：５〜１：１００の範囲であることが好ましい。さらには、フィルム面内の均一性を向上させることを目的として、ホウ素化合物等の架橋剤を適宜加えてもよい。
【００２０】
また、前記染色処理としては、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ポリマーフィルムに塗布または噴霧する方法であってもよく、前記ポリマーフィルム製膜時に二色性物質をあらかじめ混ぜておく方法であってもよい。
【００２１】
前記架橋処理工程としては、例えば、架橋剤を含む処理浴（架橋浴）中にポリマーフィルムを浸漬して処理する方法があげられる。前記架橋剤としては、従来公知の物質が使用でき、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よいし、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、ホウ酸とホウ砂とを組み合わせて使用することが好ましく、その添加割合（モル比）は、例えば、４：６〜９：１程度である。架橋浴の溶媒としては、一般に純水等の水が用いられるが、水と相溶性のある有機溶媒を含んでもよい。架橋浴中の架橋剤濃度は、例えば、１質量％〜１０質量％程度である。
【００２２】
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、ヨウ化チタン等が挙げられ、この含有量は、例えば、０．０５〜１５質量％であり、好ましくは０．５質量％〜８質量％である。なかでも、ホウ酸とヨウ化カリウムとを組み合わせて使用することが好ましく、ホウ酸とヨウ化カリウムとの割合（重量比）は、１：０．１〜１：３．５の範囲が好ましく、１：０．５〜１：２．５の範囲がより好ましい。架橋浴の温度は通常２０℃〜７０℃、浸漬時間は通常１秒〜１５分程度である。さらに、架橋処理も染色処理と同様に、架橋剤含有溶液を塗布または噴霧する方法を用いてもよく、架橋処理と同時に延伸処理を施してもよい。このときの累積延伸倍率は、例えば、１．１倍〜３．５倍程度である。
【００２３】
前記延伸処理工程としては、湿式延伸法の場合、処理浴（延伸浴）中に浸漬した状態で、累積延伸倍率が、例えば、３倍〜７倍程度になるように延伸する。延伸浴の溶液としては、例えば、水、エタノールあるいは各種有機溶媒等の溶媒中に、各種金属塩、ヨウ素、ホウ素および亜鉛等の化合物を添加した溶液が好ましく用いられる。なかでも、ホウ酸および/またはヨウ化カリウムをそれぞれ２質量％〜１８質量％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と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程度が好ましい。また、前記延伸処理工程における延伸浴の温度は４０℃〜６７℃程度が好ましい。
【００２４】
前記水洗処理工程としては、例えば、処理浴（水洗浴）中にポリマー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、ヨウ化物を添加してもよく、前記ヨウ化物としては、例えば、ヨウ化ナトリウムやヨウ化カリウムが好ましく用いられる。前記水洗浴の温度は、例えば、１０℃〜６０℃程度である。水洗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く、各水洗浴中の添加物の種類や濃度は適宜調整することが好ましい。
【００２５】
前記乾燥処理工程としては、例えば、自然乾燥、送風乾燥、加熱乾燥等の従来公知の乾燥方法を用いることができる。例えば、加熱乾燥では、加熱温度は２０℃〜８０℃程度であり、乾燥時間は１分〜１０分間程度である。また、この乾燥処理工程においても適宜延伸することができる。
【００２６】
前記乾燥処理工程は、例えば、５００Ｎ/ｍ以上の張力をかけた状態で乾燥処理を施すことが好ましい。例えば、偏光吸収軸方向における最終的な延伸倍率（総延伸倍率）が５．０倍〜７．０倍となるように湿式延伸法で延伸した場合、このように高い張力をかけた状態で乾燥処理を施すことにより、フィルム内のムラが抑制された偏光フィルムが得られるからである。また、前記張力は、５５０Ｎ/ｍ以上とすることが好ましく、その上限値は特に制限されず、フィルムの弾性率等に応じてフィルムを延伸し過ぎない程度に適宜設定することができ、例えば、１２００Ｎ/ｍ程度である。なお、前記張力は、後述する積層フィルムの場合と同様にして測定できる。
【００２７】
以上のような各処理工程を経て作製された偏光フィルムの、総延伸倍率は３．０倍〜７．０倍であることが好ましく、５．５倍〜６．５倍が特に好ましい。総延伸倍率が低すぎると高偏光度の偏光フィルムを得ることが難しく、高すぎるとフィルムは破断しやすくなる。
【００２８】
また、偏光フィルムの製造方法は前記製造方法に限定されることなく、他の製造方法を用いて偏光フィルムを製造してもよい。例えば、乾式延伸法や、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリマーフィルムに二色性物質を練りこみ、製膜、延伸したようなものでもよいし、一軸方向に配向した液晶をホストとして、そこに二色性染料をゲストにしたようなＯタイプのもの（米国特許５，５２３，８６３号明細書、特表平３−５０３３２２号公報）、二色性のライオトロピック液晶等を用いたＥタイプのもの（米国特許６，０４９，４２８号明細書）が挙げられる。
【００２９】
前記偏光フィルムの水分率は、例えば、フィルムの厚み、材質等によって適宜決定できるが、好ましくは２０質量％未満であり、より好ましくは１３質量％〜１７質量％である。前記水分率は、例えば、以下のようにして算出できる。まず、偏光フィルムから、１０ｃｍ×１０ｃｍのサンプルを切り出し、その重量（Ｗ１）を測定する。そして、そのサンプルを、温度１２０℃で１０時間乾燥させた後、再度その重量（Ｗ２）を測定する。乾燥前の重量（Ｗ１）と乾燥後の重量（Ｗ２）とを用いて、下記式より水分率（％）を求める。
水分率（％）＝｛（Ｗ１−Ｗ２）/Ｗ１｝×１００
【００３０】
前記保護フィルムとしては、特に限定されず、従来公知の透明フィルムが使用でき、中でも、例えば、透明性、機械的強度、熱安定性、等方性などに優れるものが好ましい。このような保護フィルムの材質の具体例としては、トリアセチルセルロール（ＴＡＣ）等のセルロース系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリノルボルネン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、アセテート系樹脂等の透明樹脂等があげられる。さらに、前記保護フィルムとして、例えば、前記アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリルウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂等の熱硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂等もあげられる。また、前記保護フィルムとして、ケン化したフィルムを使用してもよい。これらの中でも、偏光特性や耐久性の点からＴＡＣフィルムが好ましく、密着性向上の点からケン化したＴＡＣフィルムがより好ましい。
【００３１】
また、前記保護フィルムとして、特開２００１−３４３５２９号公報（ＷＯ０１/３７００７）に記載のポリマーフィルムを使用してもよい。このポリマー材料としては、例えば、側鎖に置換または非置換のイミド基を有する熱可塑性樹脂と、側鎖に置換または非置換のフェニル基ならびにニトリル基を有する熱可塑性樹脂とを含有する樹脂組成物が使用できる。具体例としては、イソブテンとＮ−メチルマレイミドと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有する樹脂組成物があげられる。なお、前記ポリマーフィルムは、例えば、前記樹脂組成物の押出成形物であってもよい。
【００３２】
前記保護フィルムの厚みは、特に限定されず、例えば、５００μｍ以下であり、好ましくは５μｍ〜３００μｍであり、偏光フィルムの残留応力および液晶パネル実装時のパネルの反り等をより一層抑制できることから、より好ましくは１５μｍ〜３００μｍであり、さらに好ましくは２０μｍ〜９０μｍである。
【００３３】
前記保護フィルムの水分率は、例えば、フィルムの厚み、材質等によって適宜決定でき、特に限定されるものではない。例えば、前記保護フィルムがＴＡＣフィルムである場合、０．１質量％〜１０質量％程度である。なお保護フィルムの水分率は、前記偏光フィルムと同様にして算出できる。
【００３４】
また、前記保護フィルムは、例えば、視野角補償機能を有するフィルムであってもよい。前記視野角補償機能は、例えば、液晶表示装置の画面を、前記画面に垂直ではなく、やや斜め方向から見た場合でも、画像が比較的鮮明に見えるように視角を広げることができる機能である。このような機能を有するフィルムは、例えば、前記ＴＡＣフィルム等にディスコティック液晶やネマティック液晶を塗工したフィルム、面方向に二軸延伸された複屈折を有するポリマーフィルム、面方向に一軸延伸され、かつ、厚み方向にも延伸された、厚み方向の屈折率を制御した傾斜配向ポリマーフィルム等の２方向延伸フィルム等が使用できる。前記傾斜配向ポリマーフィルムとしては、例えば、ポリマーフィルムに熱収縮性フィルムを接着し、加熱によるその収縮力の作用の下、前記ポリマーフィルムを延伸処理や収縮処理したフィルム、液晶ポリマーを斜め配向させたフィルム等があげられる。さらに、前記視野角補償機能を有するフィルムとしては、例えば、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリプロピレンやその他のポリオレフィン、ポリアリレート、ポリアミド、ポリノルボルネン等のポリマーフィルムに延伸処理を施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フィルム等があげられる。
【００３５】
前記保護フィルムは、偏光フィルムの少なくとも一方の表面に積層すればよいが、偏光フィルムの両面に積層することがより好ましい。両面に積層する場合には、例えば、同じ種類の保護フィルムを使用してもよいし、異なる種類の保護フィルムを使用してもよい。偏光フィルムと保護フィルムとの積層方法は特に限定されないが、例えば、偏光フィルムと保護フィルムとの間に、接着剤等を塗工または滴下し、前記両者を隣接したロール間に連続的に通すことにより、圧着させる方法があげられる。前記接着剤としては、前記保護フィルムや前記偏光フィルムの材質等によって適宜決定でき、例えば、アクリル系、ビニルアルコール系、シリコーン系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリエーテル系等のポリマー製接着剤や、ゴム系接着剤等が使用できる。これらの中でも、例えば、吸湿性や耐熱性に優れる材料が好ましく、ＰＶＡ系ポリマー製接着剤やウレタン系ポリマー製接着剤を使用することがより好ましい。また、例えば、一般的な粘着剤も使用できる。
【００３６】
前記ＰＶＡ系ポリマー製接着剤に用いられるポリマーとしては、特に限定されるものではないが、接着性の点から平均重合度１００〜３０００程度、平均ケン化度は８５モル％〜１００モル％程度のＰＶＡが好ましく用いられる。さらには、アセトアセチル基を有するＰＶＡ系ポリマーを含む接着剤が、接着性および、耐久性を向上させる点からより好ましい。また、接着剤水溶液の濃度としては特に限定されるものではないが、０．１質量％〜１５質量％が好ましく、０．５質量％〜１０質量％がより好ましい。前記接着層の厚みとしては、乾燥後の厚みにおいて３０ｎｍ〜１０００ｎｍ程度が好ましく、５０ｎｍ〜３００ｎｍがより好ましい。
【００３７】
そして、前記偏光フィルムと保護フィルムとの積層フィルムに、６０Ｎ/ｍ〜４５０Ｎ/ｍの張力をかけた状態で、加熱温度６０℃〜１２０℃の条件で加熱処理を施す。この加熱処理は、加熱後の積層フィルムを、巻取り回収しながら実施することが好ましい。なお、前記張力が４５０Ｎ/ｍを超えると、後述する寸法変化率が大きくなり、周辺ムラを抑制することができず、６０Ｎ/ｍ未満であると、前記積層フィルムの巻取り回収が困難になる。また、前記温度が低すぎる（例えば、６０℃未満）と、十分に積層フィルムを収縮させることができず、加熱処理後の寸法変化が大きくなり、高すぎる（例えば、１２０℃以上）と、偏光板の色相等の光学特性が劣る。前記本発明における加熱処理は、高倍率（例えば、総延伸倍率５．０倍〜７．０倍）に延伸し、高張力で乾燥処理を施すことにより得られたフィルムを偏光フィルムとして使用した場合、極めて優れた効果を発揮する。
【００３８】
本発明において、前記加熱処理の張力は、好ましくは７０Ｎ/ｍ〜３５０Ｎ/ｍであり、より好ましくは９０Ｎ/ｍ〜１５０Ｎ/ｍである。前記張力の大きさは、例えば、ロールのトルク等により調整でき、その付与方法は、特に制限されないが、例えば、積層フィルムをロールで送り出し、連続的に加熱処理を施す場合、その送り出し方向に付与することができる。また、前記張力は、例えば、搬送用ロールに係る荷重で測定可能なロードセル式のテンションピックアップロールで測定できる。
【００３９】
本発明において、前記加熱処理の温度は、好ましくは６０℃〜９０℃であり、より好ましくは６０℃〜８０℃である。前記加熱処理の湿度は、例えば、２０％〜８０％であり、好ましくは３０％〜７０％である。また、前記加熱処理の時間は、例えば、６０秒〜６００秒であり、好ましくは１２０秒〜４８０秒である。
【００４０】
このようにして得られる本発明の偏光板において、その寸法変化率は、例えば、−０．２８％〜０％であり、この範囲であれば、収縮を十分抑制し、得られる画像表示装置において周辺ムラを十分抑制できるといえる。また、前記寸法変化率は、好ましくは−０．２５％〜０％であり、より好ましくは−０．２３％〜０％である。なお、前記寸法変化率は、例えば、以下の方法で求めることができる。まず、前記偏光板から、一方の辺が、偏光フィルムの吸収軸方向と平行となるように１０ｃｍ×１０ｃｍの四角形のサンプルを切り出し、その吸収軸方向の寸法を測定する。そして、そのサンプルを温度６０℃の条件下で２４時間放置した後（信頼性試験）、再度、吸収軸方向の寸法を測定する。そして、放置前の寸法（Ａ）と放置後の寸法（Ｂ）とを用いて、下記式より寸法変化率（Ｃ（％））を求める。なお、この寸法変化率において、前記放置処理の際の湿度は、特に制限されないが、例えば、０％〜２０％の範囲である。
Ｃ＝｛−（Ａ−Ｂ）/Ａ｝×１００
【００４１】
また、本発明の偏光板において、単体色相ｂ値は、例えば、４．８ＮＢＳ以下が好ましく、より好ましくは４．０ＮＢＳ以下であり、より好ましくは３．５ＮＢＳ以下である。このような範囲であれば、着色が少なく、非常に優れた光学特性を示すといえる。前記単体色相ｂ値は、ハンターLab表色系（Hunter, R. S.: J. Opt. Soc. Amer., 38, 661(A),1094(A)(1948); J.Opt. Soc. Amer., 48, 985(1958)）により規定できる。具体的には、例えば、ＪＩＳ  Ｋ  ７１０５  ５．３に準じて、分光測定器または光電色彩計を用いて、試料の三刺激値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を測定し、これらの値をLab空間における色差公式として以下に示すＨｕｎｔｅｒの式に代入することによって、単体色相ｂ値が算出できる。この測定には、例えば、Ｃ光源が使用できる。なお、例えば、積分球式分光透過率測定器（商品名ＤＯＴ−３Ｃ；村上色彩技術研究所製）によれば、透過率と共に単体色相ｂ値が測定できる。
単体色相ｂ＝７．０×（Ｙ−０．８４７Ｚ）/Ｙ1/2
【００４２】
つぎに、本発明の光学フィルムは、本発明の偏光板を含んでいればよく、その他の構成や構造は何ら制限されない。他の光学層として、例えば、位相差フィルム、液晶フィルム、光拡散フィルム、回折フィルム等をさらに含んでいてもよい。前記他の光学層として位相差フィルムを含む場合には、例えば、前記位相差フィルムが、前記保護フィルムを介して前記偏光フィルムに積層されるように本発明の偏光板上に配置されることがより好ましい。
【００４３】
前記位相差フィルムは、例えば、直線偏光を楕円偏光または円偏光に変換したり、楕円偏光または円偏光を直線偏光に変換したり、あるいは直線偏光の偏光方向を偏光する場合に使用することができる。特に、直線偏光を楕円偏光もしくは円偏光に、楕円偏光もしくは円偏光を直線偏光に、それぞれ変換する位相差フィルムとしては、例えば、λ/４板等があげられ、直線偏光の偏光方向を変換する位相差フィルムとしては、例えば、λ/２板等があげられる。前記位相差フィルムは、前記λ/４板、λ/２板等の各種波長板に加えて、例えば、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フィルム等、使用目的に応じた位相差を有するもの、厚み方向の屈折率を制御した傾斜配向フィルム等があげられ。また、２種以上の位相差フィルムを積層し、位相差等の光学特性を制御した積層フィルム等でもよい。前記位相差フィルムの材料としては、例えば、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリプロピレンやその他のポリオレフィン、ポリアリレート、ポリアミド、ポリノルボルネン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フィルム等があげられる。
【００４４】
本発明の光学フィルムにおいて、各構成部材は、例えば、サリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、シアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物等の紫外線吸収剤による処理等によって紫外線吸収能を持たせたものなどでもよい。
【００４５】
また、本発明の光学フィルムは、例えば、楕円偏光板または円偏光板であってもよい。前記楕円偏光板は、例えば、スーパーツイストネマチック（ＳＴＮ）型液晶表示装置の液晶層の複屈折によって生じた着色（例えば、青又は黄）を補償して、前記着色のない白黒表示にする場合等に有効に用いられる。さらに、３次元の屈折率を制御した楕円偏光板は、例えば、液晶表示装置の画面を斜め方向から見た際に生じる着色も補償できるため好ましい。一方、前記円偏光板は、例えば、画像がカラー表示になる、反射型液晶表示装置の画像の色調を整える場合等に有効であり、反射防止の機能も有する。
【００４６】
本発明の偏光板および光学フィルムにおいて、液晶セル等の他部材と貼着するための接着層を設けることもできる。この接着層は特に限定されるものではないが、リワーク等の要求に応じて粘着剤からなる接着層が好ましく用いられる。粘着剤からなる接着層としては、例えば、アクリル系、シリコーン系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリエーテル系、ゴム系等の公知の透光性粘着剤にて形成することができる。偏光板や光学フィルムにはアクリル系粘着剤が好ましく用いられる。このときの粘着剤を含む接着層の厚みは、特に限定されるものではないが、一般に１μｍ〜５００μｍ程度であり、５μｍ〜２００μｍが好ましく、１０μｍ〜１００μｍがより好ましい。粘着層の厚みをこの範囲にすることによって、偏光フィルムおよび偏光板の寸法挙動に伴う応力をより一層緩和できる。
【００４７】
本発明の偏光板および光学フィルムは、例えば、液晶表示装置（ＬＣＤ）、エレクトロルミネッセンス表示装置（ＥＬＤ）等の画像表示装置の形成に好ましく用いることができる。
【００４８】
本発明の偏光板および光学フィルムは、中でも、液晶表示装置の形成などにより好ましく用いることができる。例えば、液晶セルの片側あるいは両側に偏光板を配置してなる反射型や半透過型、あるいは透過・反射両用型等の液晶表示装置に用いることができる。前記液晶セル基板は、プラスチック基板、ガラス基板のいずれでもよい。液晶表示装置を形成する液晶セルは任意であり、例えば薄膜トランジスタ型に代表されるアクティブマトリクス駆動型のもの、ツイストネマチック型やスーパーツイストネマチック型に代表される単純マトリクス駆動型のものなど適宜なタイプの液晶セルを用いたものであってよい。
【００４９】
また、液晶セルの両側に偏光板や光学フィルムを設ける場合、それらは同じものであってもよいし、異なるものであってもよい。さらに、液晶表示装置の形成に際しては、例えばプリズムアレイシートやレンズアレイシート、光拡散板やバックライト等の適宜な部品を適宜な位置に１層または２層以上配置することができる。
【００５０】
本発明の偏光板を有機エレクトロルミネセンス表示装置（有機ＥＬ表示装置）に適用する場合、電圧の印加によって発光する有機発光層の表面側に透明電極を備えるとともに、有機発光層の裏面側に金属電極を備えてなる有機ＥＬ発光体を含む有機ＥＬ表示装置では、透明電極の表面側に偏光板を設けることが好ましい。これにより、外部から入射して金属電極で反射してきた光を偏光する作用を有するため、その偏光作用によって金属電極の鏡面反射による光を外部から視認させないという効果がある。
【００５１】
つぎに、本発明の実施例について、比較例とあわせて説明する。
【実施例１】
【００５２】
（偏光フィルムの作製）
ＰＶＡフィルム（重合度２４００）（クラレ社製）を使用し、以下のようにして偏光フィルム（厚み２５μｍ）を作製した。前記ＰＶＡフィルムを、３０℃の純水に浸漬して膨潤させながら、その中で、延伸倍率３．０倍まで長手方向に延伸した。このＰＶＡフィルムを、前記延伸倍率を保持した状態で、染色浴（ヨウ素およびヨウ化カリウム０．５％含有水溶液）で染色し、ホウ酸ヨウ化カリウム含有水溶液中で架橋処理を行いながら、総延伸倍率６．０倍になるようにさらに延伸した後、３０℃のヨウ化カリウム水溶液で洗浄した。洗浄後のＰＶＡフィルムを、５５０Ｎ/ｍの張力をかけた状態で、温度３０℃の条件下で乾燥させ、偏光フィルムを作製した。
【００５３】
厚み８０μｍの表面をケン化したＴＡＣフィルム（富士写真フィルム社製）を準備し、このＴＡＣフィルムと前記偏光フィルムとを、ピンチロールを用いて、ＰＶＡ系接着剤を介して積層した（厚み約１８５μｍ）。そして、この積層フィルムを、温度６５℃の条件下で、前記偏光フィルムの吸収軸方向に１００Ｎ/ｍの張力をかけた状態で８分間加熱し、偏光フィルムの両面に保護フィルムが積層された偏光板を作製した。なお、前記張力は、搬送用ロールに係る荷重で測定可能なロードセル式のテンションピックアップロールで測定した。
【実施例２】
【００５４】
積層フィルムの乾燥時の張力を３００Ｎ/ｍとした以外は、実施例１と同様にして偏光板を作製した。
【実施例３】
【００５５】
積層フィルムの加熱時の温度を７０℃とした以外は、実施例１と同様にして偏光板を作製した。
【実施例４】
【００５６】
積層フィルムの加熱時の温度を７３℃とした以外は、実施例１と同様にして偏光板を作製した。
【実施例５】
【００５７】
積層フィルムの加熱時の温度を７８℃とした以外は、実施例１と同様にして偏光板を作製した。
【００５８】
（比較例1）
積層フィルムの加熱時の張力を５００Ｎ/ｍとした以外は、実施例１と同様にして偏光板を作製した。
【００５９】
（比較例２）
積層フィルムの加熱時の張力を５０Ｎ/ｍとした以外は、実施例１と同様にして偏光板を作製した。
【００６０】
（寸法変化率）
前述のようにして得られた偏光板から、一方の辺が、吸収軸方向と平行になるように正方形試験片（１０ｃｍ×１０ｃｍ）を切り出した。偏光フィルムの吸収軸方向に平行となるように、試験片の端辺中央部にそれぞれカッターで切込みを入れ、その切込みの間隔（Ａ）を、ノギスを用いて測定した。そして、これらの試験片を乾燥機（温度６０℃）で２４時間放置して信頼性試験を行った後、さらに、前記切込みの間隔（Ｂ）を測定した。信頼性試験前の間隔（Ａ）と信頼性試験後の間隔（Ｂ）とを用いて、下記式より寸法変化率（Ｃ（％））を求めた。その結果を下記表１に示す。
Ｃ＝｛−（Ａ−Ｂ）/Ａ｝×１００
【００６１】
（光学特性評価試験）
前述のようにして得られた偏光板から正方形の試験片（５ｃｍ×５ｃｍ）を切り出し、これらの試験片を乾燥機（温度６０℃）で２４時間放置して信頼性試験を行った。そして、積分球式分光透過率測定器（商品名ＤＯＴ−３Ｃ；村上色彩技術研究所製）を用いて、信頼性試験後の偏光板の単体色相ｂ値を測定した。
【００６２】
【表１】
2006313205.tif 000003
【００６３】
なお、比較例２については、加熱時の張力を下げたことにより、巻取りができなくなったため、寸法変化率および単体色相ｂ値の測定は行わなかった。
【００６４】
前記表１に示すように、実施例１〜５では、寸法変化率がすべて−０．２８％〜０％の範囲であることから、このような偏光板であれば周辺ムラを低減できるといえる。また、偏光板の単体色相ｂ値が４．８以内であることから、光学特性に優れるといえる。一方、比較例１では、寸法変化率が−０．２８％よりも小さいことから、このような偏光板であれば、周辺ムラが発生するといえる。また、比較例２では、偏光板を巻き取ることができないという問題が生じた。
【００６５】
（周辺ムラ画像測定）
前記実施例２の方法により得られた偏光板を、粘着面を下にしたとき、吸収軸と長辺との角度が４５°になるように、３０ｃｍ×２５ｃｍの大きさにカットしたものを２枚得た。それらの偏光板を、吸収軸が直交するように、ガラス板の両表面に張り合わせ、測定用サンプルを準備した。水平を保ったバックライトを点灯し、その上に前記測定用サンプルを置き、前記測定用サンプルから１ｍの距離に液晶色分布測定装置（商品名  液晶色分布測定装置ＣＡ−１０００：ＭＩＮＯＬＴＡ社製）のカメラをセットし、サンプルの輝度を測定した。なお、前記測定はサンプルの中央から垂直の位置から行った。前記比較例１の方法により得られた偏光板についても、同様の測定を行った。これらの結果を、図１および図２に示す。また、これらの図における各色と輝度との関係の概略を以下の表２に示し、その詳細を図３に示す。
【００６６】
【表２】
2006313205.tif 000004
【００６７】
図１に示すように、実施例２の方法により得られた偏光板は、周辺ムラが抑制できた。これに対し、図２に示すように、比較例１の方法により得られた偏光板は、全体的に明るく、各辺の中点付近が特に明るくなり、周辺ムラが発生した。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
このように、本発明の製造方法によれば、６０Ｎ/ｍ〜４５０Ｎ/ｍの張力をかけた状態で、加熱温度６０℃〜１２０℃の条件で加熱処理を施すことにより、偏光フィルムの残留応力を解消できるため、収縮が抑制され、かつ色相にも優れる偏光板が製造できる。本発明の製造方法により得られた偏光板は、周辺ムラが抑制され、光学特性に優れ、液晶表示装置をはじめとする各種画像表示装置に有用といえる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】図１は、本発明の実施例で得られた偏光板の周辺ムラの画像を示す写真である。
【図２】図２は、本発明の比較例で得られた偏光板の周辺ムラの画像を示す写真である。
【図３】図３は、前記周辺ムラの画像を示す写真における各色が示す輝度を示す。
【図１】
2006313205.tif 000005
【図２】
2006313205.tif 000006
【図３】
2006313205.tif 000007