(57)【要約】      （修正有）【課題】より単純な構造を有し、より高価でない可能性をもたらし、より薄く、付加的なカバー層を必要としない固有偏光子を提供する。【解決手段】Ｋタイプ偏光子と呼ばれる固有偏光子を形成する向上された方法は、第１の延伸工程でポリマーフィルムを延伸する工程を含む。ポリマーフィルムは、ヒドロキシル化線状ポリマーを含み、これを、第１の延伸工程後、変換して、ポリマーフィルム中に整列された二色性コポリマーポリビニレンブロックを形成する。ヒドロキシル化線状ポリマーを変換する間、第２の延伸工程でポリマーフィルムを延伸する。この方法は、優れた偏光特徴および色特徴を有する向上されたＫタイプ偏光子を製造する。たとえば、二色性比は１００より高く、交差した構成における偏光子を通過した光の色シフトは低く、可視スペクトルの青色領域における光の吸収は、可視スペクトルのまん中における光の吸収の２分の１を超える。【選択図】図１
2011186489.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
元の長さを有し、かつヒドロキシル化線状ポリマーを含むポリマーフィルムから偏光子
を製造するための方法であって、
第１の延伸工程で前記ポリマーフィルムを延伸する工程と、
前記第１の延伸工程後、前記ヒドロキシル化線状ポリマーを変換して、前記ポリマーフ
ィルム中に整列された二色性コポリマーポリビニレンブロックを形成する工程と、
前記ヒドロキシル化線状ポリマーを変換する間、第２の延伸工程で前記ポリマーフィル
ムを延伸する工程とを含む方法。
【請求項２】
前記ヒドロキシル化線状ポリマーが、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、
ポリビニルケタール、およびポリビニルエステルの少なくとも１つである、請求項１に記
載の方法。
【請求項３】
前記第２の延伸工程で前記ポリマーフィルムを延伸する前、前記ポリマーフィルムを脱
水触媒に曝す工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ポリマーフィルムを前記脱水触媒に曝す工程が、前記ポリマーフィルムを、前記脱
水触媒を含有する浴中に浸漬する工程を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記脱水触媒が、メタノール中の、塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、リン酸、および
硫酸の少なくとも１つを含む水性触媒である、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
脱水触媒が、濃度が約０．０１規定から約４．０規定である塩酸を含む、請求項３に記
載の方法。
【請求項７】
前記ポリマーフィルムを前記脱水触媒に曝す間、前記第１の延伸工程で前記ポリマーフ
ィルムを延伸する工程をさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項８】
前記ポリマーフィルムを前記脱水触媒中に浸漬する工程と、前記脱水触媒中に浸漬され
る間、前記第１の延伸工程で前記ポリマーフィルムを延伸する工程とをさらに含む、請求
項７に記載の方法。
【請求項９】
前記ポリマーフィルムを前記脱水触媒に曝した後、前記第１の延伸工程で前記ポリマー
フィルムを延伸する工程をさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項１０】
前記ポリマーフィルムを前記脱水触媒に曝す前、前記第１の延伸工程で前記ポリマーフ
ィルムを延伸する工程をさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項１１】
前記ヒドロキシル化線状ポリマーを変換する工程が、前記ポリマーフィルムを加熱して
、前記ポリマーフィルムの部分脱水を行い、それにより、ビニレンブロックセグメントを
形成する工程を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項１２】
前記ポリマーフィルムを前記脱水触媒に曝した後、前記ポリマーフィルムを加熱するこ
とによって、前記ポリマーフィルムを変換する工程をさらに含む、請求項１１に記載の方
法。
【請求項１３】
前記ポリマーフィルムを加熱する工程が、前記ポリマーフィルムを赤外線に曝す工程を
含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記ポリマーフィルムを加熱する工程が、前記ポリマーフィルムを対流加熱する工程を
含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記第２の延伸工程が、二方向非弛緩、一方向非弛緩、または放物線状である、請求項
１に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１の延伸工程が、二方向非弛緩、一方向非弛緩、または放物線状である、請求項
１に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１の延伸工程が、前記ポリマーフィルムを、前記元の長さの約３．５から約７倍
の範囲内の中間長さに延伸する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記第２の延伸工程が、前記ポリマーフィルムを、前記中間長さの約１．１から２．５
倍の延伸長さに延伸する工程を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１および第２の延伸工程で延伸する工程が、組合さって、前記ポリマーフィルム
を、前記元の長さの約４倍から約８．５倍延伸する工程になる、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
第２の延伸工程後、前記ポリマーフィルムをホウ酸処理する工程をさらに含む、請求項
１に記載の方法。
【請求項２１】
前記ポリマーフィルムをホウ酸処理する工程が、前記ポリマーフィルムを、少なくとも
ホウ酸を含有するホウ酸処理溶液に曝す工程を含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記溶液が、約５ｗｔ％から約２０ｗｔ％のホウ酸を含有する、請求項２１に記載の方
法。
【請求項２３】
前記溶液が、また、ホウ酸ナトリウムおよびホウ酸カリウムの１つを含有する、請求項
２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記溶液が、約０ｗｔ％から約７ｗｔ％のホウ酸ナトリウム十水和物を含有する、請求
項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記ホウ酸処理溶液が、５０℃を超える温度を有する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２６】
前記ホウ酸処理溶液が、約７０℃から約１１０℃の範囲内の温度を有する、請求項２５
に記載の方法。
【請求項２７】
前記ポリマーフィルムを、少なくともホウ酸を含有する前記ホウ酸処理溶液に曝した後
、前記ポリマーフィルムを乾燥させる工程をさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２８】
前記ポリマーフィルムをホウ酸処理する間、前記ポリマーフィルムをホウ酸処理長さに
収縮させる工程をさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２９】
前記ポリマーフィルムをホウ酸処理する間、前記ポリマーフィルムを収縮させた後、第
３の延伸工程で前記ポリマーフィルムを延伸する工程をさらに含む、請求項２８に記載の
方法。
【請求項３０】
前記第３の延伸工程で前記ポリマーフィルムを延伸する工程が、前記ポリマーフィルム
を、前記ホウ酸処理長さの約１２０％まで延伸する工程を含む、請求項２９に記載の方法
。
【請求項３１】
ビニレンポリマーブロックを含有するＰＶＡタイプマトリックスのシートであって、前
記シートが、通過偏光軸、および前記通過偏光軸に垂直な遮断偏光軸を画定し、前記通過
偏光軸に平行な電気ベクトルを有する光が、前記シートを実質的に透過し、前記遮断偏光
軸に平行な電気ベクトルを有する光が、前記ビニレンポリマーブロックによって実質的に
吸収され、前記シートが、２未満の値を有する比Ｒ（Ｒは、前記遮断偏光軸に平行に偏光
された４００ｎｍにおける光の固有吸光度に対する前記遮断偏光軸に平行に偏光された５
５０ｎｍにおける光の固有吸光度の比である）を示し、かつ９９％を超える偏光効率比を
示す、シートを含む固有偏光子。
【請求項３２】
Ｒの値が１．７未満である、請求項３１に記載の偏光子。
【請求項３３】
前記偏光効率比が９９．５％より大きい、請求項３１に記載の偏光子。
【請求項３４】
前記偏光効率比が９９．８％より大きい、請求項３３に記載の偏光子。
【請求項３５】
前記シートを通る非偏光の平均光透過Ｋｖが、４２％より大きい、請求項３１に記載の
偏光子。
【請求項３６】
Ｋｖが、４３％より大きい値を有する、請求項３５に記載の偏光子。
【請求項３７】
前記シートが、１００を超える二色性比を示す、請求項３１に記載の偏光子。
【請求項３８】
前記シートが、１１０を超える二色性比を示す、請求項３７に記載の偏光子。
【請求項３９】
前記シートが、同一のシートと交差されかつ冷陰極蛍光管（ＣＣＦＴ）光源で照明され
ると、前記シートが、２未満の大きさを有するａ*座標と、２未満の大きさを有するｂ*座
標とを有する光を透過するような固有吸収スペクトルを示す、請求項３１に記載の偏光子
。
【請求項４０】
ビニレンポリマーブロックを含有するＰＶＡタイプマトリックスのシートであって、前
記シートが、通過偏光軸、および前記通過偏光軸に垂直な遮断偏光軸を画定し、前記通過
偏光軸に平行な電気ベクトルを有する光が、前記シートを実質的に透過し、前記遮断偏光
軸に平行な電気ベクトルを有する光が、前記ビニレンポリマーブロックによって実質的に
吸収され、前記シートが、同一のシートと交差されかつ冷陰極蛍光管（ＣＣＦＴ）光源で
照明されると、前記シートが、２未満の大きさを有するａ*座標と、２未満の大きさを有
するｂ*座標とを有する光を透過するような固有吸収スペクトルを有する、シートを含む
固有偏光子。
【請求項４１】
前記透過光が、１未満の大きさを有するａ*値を有する、請求項４０に記載の偏光子。
【請求項４２】
前記透過光が、１未満の大きさを有するｂ*値を有する、請求項４０に記載の偏光子。
【請求項４３】
前記透過光が、１未満の大きさを有するａ*値と、１未満の大きさを有するｂ*値とを有
する、請求項４０に記載の偏光子。
【請求項４４】
前記シートが、２未満の値を有する比Ｒ（Ｒは、前記遮断偏光軸に平行に偏光された４
００ｎｍにおける光の吸光度に対する前記遮断偏光軸に平行に偏光された５５０ｎｍにお
ける光の吸光度の比である）を示す、請求項４０に記載の偏光子。
【請求項４５】
Ｒが、１．７未満の値を有する、請求項４４に記載の偏光子。
【請求項４６】
前記シートが、９９％を超える偏光効率を示す、請求項４０に記載の偏光子。
【請求項４７】
偏光効率比が９９．５％より大きい、請求項４６に記載の偏光子。
【請求項４８】
偏光効率比が９９．８％より大きい、請求項４６に記載の偏光子。
【請求項４９】
前記シートを通る非偏光の平均光透過Ｋｖが、４２％より大きい、請求項４０に記載の
偏光子。
【請求項５０】
Ｋｖが、４３％より大きい値を有する、請求項４９に記載の偏光子。
【請求項５１】
前記シートが、１００を超える偏光二色性比を示す、請求項４０に記載の偏光子。
【請求項５２】
前記シートが、１１０を超える二色性比を示す、請求項５１に記載の偏光子。
【請求項５３】
ビニレンポリマーブロックを含有するＰＶＡタイプマトリックスのシートであって、前
記シートが、通過偏光軸、および前記通過偏光軸に垂直な遮断偏光軸を画定し、前記通過
偏光軸に平行な電気ベクトルを有する光が、前記シートを実質的に透過し、前記遮断偏光
軸に平行な電気ベクトルを有する光が、前記ビニレンブロックによって実質的に吸収され
、前記シートが、１００を超える二色性比を示す、シートを含む固有偏光子。
【請求項５４】
前記二色性比が１１０を超える、請求項５３に記載の偏光子。
【請求項５５】
前記シートを通る非偏光の平均光透過Ｋｖが、４２％より大きい、請求項５３に記載の
偏光子。
【請求項５６】
Ｋｖが、４３％より大きい値を有する、請求項５５に記載の偏光子。
【請求項５７】
前記シートが、２未満の値を有する比Ｒ（Ｒは、前記遮断偏光軸に平行に偏光された４
００ｎｍにおける光の吸光度に対する前記遮断偏光軸に平行に偏光された５５０ｎｍにお
ける光の吸光度の比である）を示す、請求項５３に記載の偏光子。
【請求項５８】
Ｒが、１．７未満の値を有する、請求項５７に記載の偏光子。
【請求項５９】
前記シートが、９９％を超える偏光効率を示す、請求項５３に記載の偏光子。
【請求項６０】
偏光効率比が９９．５％より大きい、請求項５９に記載の偏光子。
【請求項６１】
偏光効率比が９９．８％より大きい、請求項６０に記載の偏光子。
【請求項６２】
前記シートが、同一のシートと交差されかつ冷陰極蛍光管（ＣＣＦＴ）光源で照明され
ると、前記シートが、２未満の大きさを有するａ*座標と、２未満の大きさを有するｂ*座
標とを有する光を透過するような固有吸収スペクトルを示す、請求項５３に記載の偏光子
。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分子配向ポリビニルアルコールフィルムをベースとした合成二色性平面偏光
子に関し、特に、高効率固有偏光シートまたはフィルムを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、光波は、多数の平面内で光ビームの軸の周りで振動する。波が１つの平面内のみ
で振動する場合、光は、平面偏光されると言われる。いくつかの有用な光学システムを、
偏光を使用して実現することができる。たとえば、液晶ディスプレイスクリーンなどの電
気光学デバイスの製造において、画像形成のための基礎を提供するために、交差した偏光
子が、アドレス可能な液晶中間層と関連して使用される。写真の分野において、偏光フィ
ルタが、グレアおよび正反射の明るさを低減するために使用されている。偏光フィルタ、
円偏光子、または他の光学構成要素が、また、ディスプレイデバイススクリーンにおける
グレア低減のために使用されている。
【０００３】
直線偏光フィルムは、一般に、選択的に、所与の電磁放射線ベクトルに沿って振動する
放射線を通過させ、第２の所与の電磁放射線ベクトルに沿って振動する電磁放射線を吸収
するそれらの特性を、透過フィルム媒体の異方性特徴に帰する。二色性偏光子は、入射光
の吸収においてベクトル異方性を有する吸収直線偏光子である。「二色性」という用語は
、入射光の偏光方向による、入射光ビームの成分の差異的吸収および透過の特性を意味す
るように、ここで使用される。一般に、二色性偏光子は、１つの電磁ベクトルに沿って偏
光された放射エネルギーを透過し、垂直な電磁ベクトルに沿って偏光されたエネルギーを
吸収する。入射光のビームは、二色性偏光子に入ると、１つが低く１つが高い、２つの異
なった吸収係数に遭遇し、出現する光は、実質的に低吸収（高透過）の方向に振動する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
固有偏光子は、ベース材料が二色性材料に変換される偏光子であり、したがって、ヨウ
素または染料などの二色性材料をベース材料に吸着する必要なく、偏光効果が生じる。し
たがって、固有偏光子は、より単純な構造を有し、より高価でない可能性をもたらし、よ
り薄く、ヨウ素偏光子または染料偏光子によって必要とされる付加的なカバー層を必要と
しない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一実施形態は、元の長さを有し、かつヒドロキシル化線状ポリマーを含むポリ
マーフィルムから偏光子を製造するための方法に関する。この方法は、第１の延伸工程で
ポリマーフィルムを延伸する工程と、第１の延伸工程後、ヒドロキシル化線状ポリマーを
変換して、ポリマーフィルム中に整列された二色性コポリマーポリビニレンブロックを形
成する工程とを含む。ヒドロキシル化線状ポリマーを変換する間、第２の延伸工程でポリ
マーフィルムを延伸する。
【０００６】
本発明の別の実施形態は、ビニレンポリマーブロックを含有するＰＶＡタイプマトリッ
クスのシートを含む固有偏光子に関する。シートは、通過偏光軸、および通過偏光軸に垂
直な遮断偏光軸を画定する。通過偏光軸に平行な電気ベクトルを有する光が、シートを実
質的に透過し、遮断偏光軸に平行な電気ベクトルを有する光が、シート中に実質的に吸収
される。シートは、２未満の値を有する比Ｒ（Ｒは、遮断偏光軸に平行に偏光された４０
０ｎｍにおける光の固有吸光度に対する遮断偏光軸に平行に偏光された５５０ｎｍにおけ
る光の固有吸光度の比である）を示す。シートは、また、９９％を超える偏光効率比を示
す。
【０００７】
本発明の別の実施形態は、ビニレンポリマーブロックを含有するＰＶＡタイプマトリッ
クスのシートを含む固有偏光子に関する。シートは、通過偏光軸、および通過偏光軸に垂
直な遮断偏光軸を画定する。通過偏光軸に平行な電気ベクトルを有する光が、シートを実
質的に透過し、遮断偏光軸に平行な電気ベクトルを有する光が、ビニレンポリマーブロッ
クによって実質的に吸収される。シートは、同一のシートと交差されかつ冷陰極蛍光管（
ＣＣＦＴ）光源で照明されると、シートが、２未満の大きさを有するａ*座標と、２未満
の大きさを有するｂ*座標とを有する光を透過するような固有吸収スペクトルを有する。
【０００８】
本発明の別の実施形態は、ビニレンポリマーブロックを含有するＰＶＡタイプマトリッ
クスのシートを含む固有偏光子に関する。シートは、通過偏光軸、および通過偏光軸に垂
直な遮断偏光軸を画定する。通過偏光軸に平行な電気ベクトルを有する光が、シートを実
質的に透過し、遮断偏光軸に平行な電気ベクトルを有する光が、ビニレンポリマーブロッ
クによって実質的に吸収される。シートは、１００を超える二色性比を示す。
【０００９】
本発明の上記概要は、本発明の各々の例示された実施形態またはあらゆる実現を説明す
ることが意図されていない。次の図および詳細な説明は、これらの実施形態をより特定的
に例示する。
【００１０】
本発明は、添付の図面と関連して、本発明のさまざまな実施形態の次の詳細な説明を考
慮して、より完全に理解されるであろう。
【００１１】
本発明は、さまざまな変更例および代替形態が可能であるが、その特定のものが、図面
に例として示されており、詳細に説明される。しかし、本発明を、説明される特定の実施
形態に限定しないことが意図されることを、理解されるべきである。それどころか、特許
請求の範囲によって規定されるような本発明の趣旨および範囲内である変更例、均等物、
および代替例をすべて網羅することが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の原理による偏光子を製造する方法を概略的に示す。
【図２】実施例２および３で説明されたサンプル５〜８の吸収スペクトルを示すグラフを示す。
【図３】冷陰極蛍光管（ＣＣＦＴ）の標準スペクトルを示すグラフを示す。
【図４】本発明の原理によって製造されたサンプル偏光子について、偏光子を横切る位置の関数としての光の透過を示すグラフを示す。
【図５】異なった条件下で変換された偏光子について、波長の関数としての偏光子の光の吸収を示すグラフを示す。
【図６】異なった条件下で変換された、異なった偏光子について、１つの偏光子層を通る、波長の関数としての光の透過を示すグラフを示す。
【図７】異なった条件下で変換された、異なった偏光子について、１対の交差した偏光子を通る透過を示すグラフを示す。
【図８】図３に示されているような発光スペクトルを有するＣＣＦＴ光源から発され、かつ人間の目の応答のために明所視補正された光について、図７の交差した偏光子を通る透過を示すグラフを示す。
【図９】変換温度の関数としての、偏光子のピーク吸収の値およびｂ*色座標の値を示すグラフを示す。
【図１０】４つの異なったタイプの偏光子シートについて、１つの偏光子シートの吸光度を示すグラフを示す。
【図１１】４つの異なったタイプの偏光子シートについて、１対の交差した偏光子シートの吸光度を示すグラフを示す。
【図１２】図３に示されているような発光スペクトルを有するＣＣＦＴ光源から発され、かつ人間の目の応答のために明所視補正された光について、４つの異なったタイプの偏光子を通る交差した透過を示すグラフを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、固有偏光子に適用でき、より特定的には、向上された光学特性を有する固有
偏光子を製造する方法に適用できる。
【００１４】
固有偏光子の例としては、たとえば、Ｋタイプ偏光子などのポリビニレンベースの偏光
子が挙げられる。固有偏光子は、その基本的な二色性を、染料添加剤、ステイン、または
懸濁した結晶材料の光吸収特性からではなく、そのマトリックスの光吸収特性から得るが
、固有二色性を補足するために、染料などの添加剤を使用することができる。典型的には
、固有偏光子は、ＰＶＡのマトリックス中の、ＰＶＡの脱水生成物、ポリビニレンの配向
懸濁液を有する配向ポリ（ビニルアルコール）タイプ（ＰＶＡタイプ）材料のシートまた
はフィルムを含む。この種類の固有偏光子は、典型的には、ポリマーフィルムを一方向に
延伸してＰＶＡマトリックスを整列させることによって、および、塩酸などの脱水触媒の
存在下でＰＶＡタイプポリマーフィルムを加熱して、共役ポリビニレンブロックを生成す
ることによって形成される。ポリビニルアルコールからの共役ポリビニレンブロックの形
成は、しばしば「変換」と呼ばれる。配向され脱水されたフィルムは、「生（ｒａｗ）Ｋ
」と呼ぶことができる。ＰＶＡマトリックスを一方向に配向することによって、共役ポリ
ビニレンブロックの遷移モーメントも配向され、材料は目に見えて二色性になる。共役ポ
リビニレンブロックは、二色性発色団と呼ぶことができる。米国特許第５，６６６，２２
３号明細書に記載されているように、ポリマーフィルムを変換した後、ホウ酸処理（ｂｏ
ｒａｔｉｏｎ  ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）を用いることができ、この特許の関連部分を参照に
よりここに援用する。
【００１５】
本発明は、向上された偏光特性が得られる向上された固有偏光子およびその製造方法に
関する。方法の一実施形態は、第１の延伸工程でＰＶＡフィルムを延伸し、次に、第２の
延伸工程でフィルムを延伸する間、フィルムを変換することに関する。第１の延伸工程は
、フィルムを脱水触媒に曝す前、間、または後、行うことができる。
【００１６】
結果として生じる偏光子は、ポリビニレンブロックがポリビニルアルコールのフィルム
の分子脱水によって形成されたＰＶＡ／ポリビニレンブロックコポリマー材料の分子配向
フィルムの複合体を含む。ポリビニルアルコール／ポリビニレンブロックコポリマー材料
の分子配向フィルムは、コポリマーのポリビニレンブロックの共役繰返しビニレン単位の
数（ｎ）が変わるポリビニルアルコール／ポリビニレンブロックコポリマー材料の偏光分
子の均一な分布を含む。ｎの値は２から約２５である。偏光分子の配向度は、その範囲全
体にわたって、増加するｎの値とともに増加する。各ポリビニレンブロックの濃度分布と
関連する分子の配向度は、少なくとも７５の明所視二色性比（ｐｈｏｔｏｐｉｃ  ｄｉｃ
ｈｒｏｉｃ  ｒａｔｉｏ）（ＲD）をポリマーシートに与えるのに十分である。
【００１７】
表面反射を無視して、明所視二色性比Ｄを下記の通り定義し、
Ｄ＝Ａz／Ａy                                              （１）
ここで、ＡzおよびＡyは、次のように定める。サンプル偏光子を、デュアルビーム分光
光度計の白色光のサンプルビームで照明する。サンプルビームを、高効率グラン（Ｇｌａ
ｎ）タイプ偏光子を使用して予め偏光させる。特定の波長におけるサンプル偏光子を透過
した光の量を、参照ビームの同じ波長における光の量と比較し、サンプル偏光子の絶対吸
光度を、波長の関数として、サンプルビームおよび参照ビームの透過光の比から計算する
。吸光度を範囲３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにわたって計算する。吸光度スペクトルを、サン
プル偏光子の透過軸に平行に偏光された光、およびサンプル偏光子の透過軸に垂直に偏光
された光の両方について得る。次に、平行および垂直吸光度スペクトルを、特定の光源の
スペクトル、および人間の目の応答のためにスペクトル補正する（明所視補正）。補正さ
れた平行吸光度スペクトルの下の積分された面積は、スペクトル補正された、サンプル偏
光子を通る１回の通過で吸収された平行偏光状態の光の量Ａyに対応する。補正された垂
直吸光度スペクトルの下の積分された面積は、スペクトル補正された、サンプル偏光子を
通る１回の通過で吸収された垂直偏光状態の光の量Ａzに対応する。
【００１８】
ここで、本発明の向上された固有偏光子を製造する１つの方法を、一般にＫタイプ偏光
子の製造プロセスの異なった工程を示す図１を参照して説明する。ＰＶＡタイプフィルム
１００を、酸水溶液などの脱水触媒１０２に曝し、第１の延伸を施す。第１の延伸は、フ
ィルムを脱水触媒に曝す前、間、または後、行うことができる。次に、フィルム１０４を
、変換して二色性発色団を生成し、同時に、第２の延伸工程１０６で延伸する。変換後、
フィルムを、たとえばホウ酸処理浴中で、ホウ酸処理し１０８、次に、乾燥させ第３の延
伸工程で延伸することができる。
【００１９】
支持層１１０を、任意に、製造プロセスの間のさまざまな段階で、フィルムに加え、お
よび／または固有偏光子フィルムから剥離することができる。示された実施形態において
、支持層１１０を、任意に、ホウ酸処理工程１０８の前または後、加える。
【００２０】
固有偏光子出発材料
Ｋタイプ偏光子は、分子配向ポリビニルアルコールから得られたポリマーフィルムを使
用する。ビニルアルコールポリマーとしては、脱水して線状共役ビニルポリマーにするこ
とができるいかなる線状１，３−ポリヒドロキシル化ポリマーもしくはコポリマーまたは
その誘導体が挙げられる。有用なビニルアルコールポリマーとしては、下記式を有する単
位のポリマーおよびコポリマーが挙げられ、
【００２１】
【化１】
2011186489.tif 000003
ここで、Ｒは、Ｈ、Ｃ1〜Ｃ8アルキル、またはアリール基であり、Ｒ’は、Ｈ、またはＣ
1〜Ｃ8アシル基などの加水分解性官能基である。好ましくは、ＲおよびＲ’はＨである。
ポリ（ビニルアルコール）ポリマーおよびコポリマーに加えて、分子配向シートまたはフ
ィルムを形成することができる材料として、ポリビニルアセタールおよびポリビニルケタ
ールおよびポリビニルエステルが特に企図される。これらはＰＶＡタイプ材料と呼ばれる
。次の説明において、ポリ（ビニルアルコール）への言及は、ポリビニルアセタールおよ
びポリビニルケタールおよびポリビニルエステルを網羅することが理解され、ビニルアル
コールへの言及は、ビニルアセタール、ビニルケタール、およびビニルエステルを網羅す
ることが理解される。
【００２２】
ビニルアルコールモノマーと重合させてビニルアルコールコポリマーを生成することが
できる有用なコモノマーとしては、エチレン、プロピレン、およびブチレンなどのオレフ
ィン、アクリレート、アセチレン、ならびに、メチル（メタ）アクリレートなどのメタク
リレート、酢酸ビニル、ならびにスチレンを含むいかなるフリーラジカル重合性モノマー
も挙げることができる。エチレンおよびビニルアルコールのコポリマーが、本発明での使
用のために特に企図される。一般に、コモノマーの量は、３０モル％未満であり、好まし
くは１０モル％未満である。より高い量は、共役ビニレンブロック（ポリ（アセチレン）
ブロック）の形成を遅らせ、偏光子の性能に悪影響を及ぼすことがある。
【００２３】
好ましいビニルアルコールポリマーは、ポリビニルアルコールのホモポリマーおよびコ
ポリマーである。ポリビニルアルコールホモポリマーが最も好ましい。テキサス州ダラス
のセラニーズ・ケミカルズ・インコーポレイテッド（Ｃｅｌａｎｅｓｅ  Ｃｈｅｍｉｃａ
ｌｓ，Ｉｎｃ．，Ｄａｌｌａｓ，ＴＸ）から商品名セルボル（ＣＥＬＶＯＬ）で入手可能
なものなどの市販のポリビニルアルコールが、粘度およびパーセント加水分解によって分
類される。適切な耐湿性および良好な機械的特性をもたらすのに十分に高い分子量を有し
ながら、低粘度を有するポリビニルアルコールが、コーティングの容易さのために好まし
い。
【００２４】
溶融処理可能なポリビニルアルコールも本発明に使用することができる。
【００２５】
溶融処理可能なビニルアルコールポリマーは、それらの熱安定性を向上させ、それらが
押出されるか溶融処理されることを可能にするために可塑化される。可塑剤は、外部から
加えることができるか、ビニルアルコールポリマー鎖の一部であることができ、換言すれ
ば、可塑剤は、ビニルアルコールポリマーバックボーン上に重合またはグラフトされる。
【００２６】
外部から可塑化することができるビニルアルコールポリマーとしては、ノースカロライ
ナ州シャーロットのクラリアント・コーポレーション（Ｃｌａｒｉａｎｔ  Ｃｏｒｐ．，
Ｃｈａｒｌｏｔｔｅ，Ｎ．Ｃ．）から入手可能な「モビオール（Ｍｏｗｉｏｌ）」２６−
８８および「モビオール」２３−８８ビニルアルコールポリマー樹脂などの市販の製品が
挙げられる。これらの「モビオール」ビニルアルコールポリマー樹脂は、８８％の加水分
解度を有する。「モビオール」２６−８８ビニルアルコールポリマー樹脂は、２１００の
重合度、および約１０３，０００の分子量を有する。
【００２７】
ビニルアルコールポリマーを外部から可塑化する際に有用な可塑剤としては、ヒドロキ
シル基を有する高沸点水溶性有機化合物が挙げられる。そのような化合物の例としては、
グリセロール、トリエチレングリコールおよびジエチレングリコールなどのポリエチレン
グリコール、トリメチロールプロパン、ならびにそれらの組合せが挙げられる。水も可塑
剤として有用である。加えられるべき可塑剤の量は、ビニルアルコールポリマーの分子量
とともに変わる。一般に、可塑剤は、約５％から約３０％、好ましくは約７％から約２５
％の量で加えられる。より低い分子量のビニルアルコールポリマーが、典型的には、より
高い分子量のビニルアルコールポリマーより少ない可塑剤を必要とする。外部可塑化ビニ
ルアルコールポリマーをコンパウンディングするための他の添加剤としては、加工助剤、
すなわち、ヘキストＡ・Ｇ（Ｈｏｅｃｈｓｔ  Ａ．Ｇ．）からのモビリス（Ｍｏｗｉｌｉ
ｔｈ）ＤＳ樹脂、および、アンチブロッキング剤、すなわち、ステアリン酸、疎水性シリ
カ、着色剤などが挙げられる。
【００２８】
可塑剤がビニルアルコールポリマーに組入れられるまで、絶え間ない混合下で、有機可
塑剤および典型的には水をビニルアルコールポリマー粉末またはペレットにゆっくり加え
ることによって、外部可塑化ビニルアルコールポリマーをコンパウンディングし、可塑剤
がビニルアルコールポリマーに組入れられることは、バッチが約８２℃（１８０°Ｆ）か
ら約１２１℃（２５０°Ｆ）の温度に達すると行われる。ビニルアルコールポリマー樹脂
の分子量が低いほど、可塑剤を組入れるために必要な最大バッチ温度が低い。バッチをそ
の温度で約５から６分間保持する。次に、バッチを約７１℃（１６０°Ｆ）から９３℃（
２００°Ｆ）に冷却し、この時に、アンチブロッキング剤を加えることができる。バッチ
を、約６６℃（１５０°Ｆ）にさらに冷却し、この時に、ビニルアルコールポリマー粒状
体をミキサから取出し押出すことができる。
【００２９】
着色剤などを加えることが望ましい場合以外、内部可塑化ビニルアルコールポリマーを
製造するとき、ビニルアルコールポリマーを外部から可塑化するために用いられるコンパ
ウンディング工程をなくすことができる。有用な内部可塑化ビニルアルコールポリマーが
市販されている。そのような製品としては、両方ともセラニーズ・ケミカルズから入手可
能な「ビネックス（Ｖｉｎｅｘ）」２０３４および「ビネックス」２０２５、ならびにク
ラレ（Ｋｕｒａｒａｙ）（日本）から入手可能なビニロン（Ｖｉｎｙｌｏｎ）ＶＦ−ＸＳ
が挙げられる。
【００３０】
セラニーズからビネックス商標で入手可能な材料は、独特の群の熱可塑性水溶性ポリビ
ニルアルコール樹脂を表す。特に、「ビネックス」２０３４および「ビネックス」２０２
５を含む「ビネックス」２０００シリーズは、内部可塑化冷水溶性および熱水溶性ポリビ
ニルアルコールコポリマー樹脂を表す。そのような内部可塑化ビニルアルコールコポリマ
ーは、米国特許第４，９４８，８５７号明細書に記載されている。そのようなコポリマー
は、次の一般式を有し、
【００３１】
【化２】
2011186489.tif 000004
ここで、Ｒは水素またはメチルであり、
Ｒ’はＣ6〜Ｃ18アシル基であり
ｙは０から３０モル％であり、
ｚは０．５から８モル％であり、
ｘは７０から９９．５モル％である。
【００３２】
これらのコポリマーは、ポリ（ビニルアルコール）の強度特性を維持し、また、増加さ
れた可撓性を示す。上記式で表されたアクリレートモノマーは、コポリマーにその内部可
塑化効果を与える。コポリマーの重合度は、約１００から約４０００まで、好ましくは約
２０００から４０００であることができる。重合度は、総ポリマーの分子量と式２で言及
されるような単位の分子量との比と定義する。他の内部可塑化ポリ（ビニルアルコール）
コポリマー樹脂、およびこれらの樹脂の調製が、米国特許第４，７７２，６６３号明細書
に記載されている。「ビネックス（ＶＩＮＥＸ）」２０３４樹脂は、典型的には約８．０
ｇ／１０分のメルトインデックス、および約３０℃（８６°Ｆ）のガラス転移温度を有す
る。「ビネックス」２０２５樹脂は、典型的には２４ｇ／１０分のメルトインデックス、
および約２９℃（８４°Ｆ）のガラス転移温度を有する。
【００３３】
ポリビニルアルコールおよびそれらのコポリマーが、さまざまな加水分解度、たとえば
、約５０％から９９．５＋％で市販されている。好ましいポリビニルアルコールは、約８
０％から９９．５％の加水分解度を有する。一般に、より高い加水分解度が、より良好な
偏光子特性に対応する。また、より高い加水分解度を有するポリビニルアルコールが、よ
り良好な耐湿性を有する。より高い分子量のポリビニルアルコールも、より良好な耐湿性
を有するが、増加された粘度を有する。本発明に関連して、ポリビニルアルコールが、十
分な耐湿性を有し、コーティングまたはキャストプロセスにおいて容易に取扱うことがで
き、容易に配向することができる特性のバランスを見出すことが望ましい。ほとんどの商
業グレードのポリ（ビニルアルコール）が、数パーセントの残留水および非加水分解ポリ
（酢酸ビニル）を含有する。
【００３４】
分散液／溶液のコーティングを、たとえば、シューコーティング（ｓｈｏｅ  ｃｏａｔ
ｉｎｇ）、押出コーティング、ロールコーティング、カーテンコーティング、ナイフコー
ティング、ダイコーティングなど、または均一なコーティングを提供することができるい
かなる他のコーティング方法などの技術を用いて基材をコーティングすることを含むさま
ざまな既知の方法によって行うことができる。ポリビニルアルコールフィルムを基材に固
定するのを助けるために、基材を、プライマーでコーティングするか、コロナ放電で処理
することができる。適切な溶液ベースのプライマーは、米国特許第４，６５９，５２３号
明細書に記載されているようなポリエチレンテレフタレートフィルムを下塗りするために
通常使用される水溶性コポリエステルである。コーティング後、ポリビニルアルコールフ
ィルムを、典型的には約１００℃から１５０℃の温度で乾燥させる。乾燥コーティングの
厚さは、望まれる光学特徴によって変わることができるが、典型的には約２５μｍから１
２５μｍ（１〜５ミル）である。
【００３５】
別の方法において、ビニルアルコールポリマー層を溶融処理することができる。溶液コ
ーティングでのように、ビニルアルコールを含む溶融物を、キャリヤウェブまたは支持層
などの基材上にキャストすることができる。ビニルアルコールポリマーフィルムを、また
、メルトブローすることができる。ビニルアルコールポリマー溶融物を、また、さまざま
な設備、および、当該技術において周知のいくつかの溶融処理技術、典型的には押出技術
を用いて、基材とともに共押出することができる。たとえば、押出される材料のタイプに
よって、シングルマニホルドダイもしくはマルチマニホルドダイ、フルムーンフィードブ
ロック（ｆｕｌｌ  ｍｏｏｎ  ｆｅｅｄｂｌｏｃｋｓ）、または他のタイプの溶融処理設
備を使用することができる。
【００３６】
延伸工程
向上された固有偏光シートまたはフィルムの製造は、典型的には、元の長さを有し、か
つ、一般に、約０．００１インチ（２５μｍ）から０．００４インチ（１００μｍ）の厚
さを有するヒドロキシル化線状高ＰＶＡタイプポリマーのポリマーフィルムで始まる。適
切な延伸デバイスまたは他の同様の機構もしくはシステムを使用して、最初に、ポリマー
フィルムを、ポリマーフィルムの元の長さの約３．５倍から約７．０倍以上に延伸するこ
とができる。第１の延伸工程は、典型的には、ポリマー材料のガラス転移温度より高い温
度で行う。
【００３７】
フィルムを、空気などの気体媒体中、または脱イオン水もしくは水性脱水触媒などの液
体媒体中で延伸することができる。気体媒体中で延伸するとき、フィルムを、たとえば３
００°Ｆを超える温度に加熱することができる。フィルムを、液体媒体中にディッピング
する前に延伸するとき、延伸工程を「乾燥延伸」と呼ぶことができる。
【００３８】
水性媒体中で延伸するとき、プロセスを助けるために、有機または無機塩、ホウ酸およ
び／またはホウ砂、たとえば、ユニオン・カーバイド（Ｕｎｉｏｎ  Ｃａｒｂｉｄｅ）（
コネチカット州ダンベリー（Ｄａｎｂｕｒｙ，ＣＴ））から市販されているトリトン（Ｔ
ｒｉｔｏｎ）Ｘ１００などの界面活性剤などの付加的な剤を加えることができる。水性媒
体中の延伸は、また、グリセリンなどの望ましくない要素が、ポリマーフィルムから浸出
することを可能にすることができる。
【００３９】
フィルムを液体媒体中で延伸するとき、延伸工程を「湿潤延伸」と呼ぶことができる。
フィルムを、また、液体媒体から取出した後、延伸することができる。フィルムは、典型
的には、液体および存在する場合脱水触媒のいくらかを吸収しており、したがって、液体
媒体からフィルムを取出した後延伸する工程を、依然として、「湿潤延伸」と呼ぶことが
できる。
【００４０】
延伸を、熱発生要素、速いローラ、および遅いローラの提供によって行うことができる
。たとえば、ローラ間の回転速度の差を利用して、それらの間で輸送されるシートの領域
の対応する張力を生じさせることができる。熱発生要素がシートを加熱するとき、延伸が
促進され、より望ましくは行われる。温度制御を、加熱されたロールの温度を制御するこ
とによって、または、たとえば赤外ランプによる放射エネルギーの付加を制御することに
よって行うことができる。温度制御方法の組合せを用いることができる。
【００４１】
一方向配向において、フィルムを、収縮の横方向の抑制なしで延伸することができるか
、横方向に収縮するのを抑制することができる。そのような抑制は、小さい二方向配向度
をフィルムに課すことができる。たとえば、フィルムをダウンウェブ方向に延伸すること
ができ、その横方向の幅を、テンター装置を使用して一定に維持することができる。
【００４２】
延伸を、フィルム製造プロセス全体にわたってさまざまな段階で行うことができる。変
換前行われる延伸を、ここで第１の延伸工程と呼び、フィルムを脱水触媒に曝す前、フィ
ルムが脱水触媒中にある間、および／またはフィルムを脱水触媒から取出した後、行うこ
とができる。変換と同時に行われる延伸を、第２の延伸工程と呼び、変換後、たとえばホ
ウ酸処理工程の間または後行われる延伸を、第３の延伸工程と呼ぶ。
【００４３】
支持層
ポリマーフィルムを、支持フィルム層、加熱されたローラ、またはキャリヤウェブなど
の基材上に、キャストするか、積層するか、他の態様で取付けることが望ましいであろう
。ポリマーフィルムに接合されるか他の態様で取付けられたときの支持層が、物品に機械
的強度および支持を提供し、したがって、それを、より容易に取扱い、さらに処理するこ
とができる。支持層を使用するいくつかの有用な方法が、米国特許第５，９７３，８３４
号明細書（カダバ（Ｋａｄａｂａ）ら）、米国特許第５，６６６，２２３号明細書（ベネ
ット（Ｂｅｎｎｅｔｔ）ら）、および米国特許第４，８９５，７６９号明細書（ランド（
Ｌａｎｄ）ら）に記載されている。
【００４４】
望ましい場合、任意の支持層を、ビニルアルコールポリマーフィルムの配向の方向に対
して実質的に横断する方向に配向することができる。実質的に横断するとは、支持層を、
ビニルアルコールポリマーフィルム層の配向の方向から少なくとも±４５°の方向に配向
することができることを意味する。支持層のそのような配向は、配向されていない支持層
によってもたらされるものよりも、大きい横断する方向の強度をもたらすことができる。
【００４５】
実際に、支持層を、ビニルアルコールポリマー層に取付ける前または後配向することが
できる。一実施形態において、ビニルアルコールポリマーを、実質的に一軸に配向し、配
向された支持層に、２つの層の配向の方向が実質的に横断するように接合することができ
る。
【００４６】
さまざまな材料のいずれかを、キャリヤウェブまたは支持層のために使用することがで
きる。適切な材料としては、セルロースエステル、たとえば、ニトロセルロース、酢酸セ
ルロース、酢酸酪酸セルロース、ポリエステル、ポリカーボネート、アクリルなどのビニ
ルポリマーなどの既知のポリマーシート材料、およびシート状形態で提供することができ
る他の支持材料が挙げられる。特定の用途およびその要件によって、ポリエステルが特に
有用である。好ましいポリエステルが、マイラー（Ｍｙｌａｒ）およびエスター（Ｅｓｔ
ａｒ）商品名で入手可能なポリエチレンテレフタレートであるが、他のポリエチレンテレ
フタレート材料を使用することができる。特に、支持層として使用することができる１つ
のタイプのフィルムが、ミネソタ州セントポールの３Ｍカンパニー（３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎ
ｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）から入手可能なビキュイティ（Ｖｉｋｕｉｔ
ｉ）（登録商標）ブランドＤＢＥＦタイプの反射偏光子フィルムである。
【００４７】
支持材料の厚さは特定の用途で変わる。一般に、製造考慮の観点から、厚さが約０．５
ミル（０．０１３ｍｍ）から約２０ミル（０．５１ｍｍ）である支持体を好都合に使用す
ることができる。
【００４８】
本発明によって製造された偏光シートまたはフィルムを、ガラスのシートまたは他の有
機プラスチック材料のシートなどの支持シートまたはフィルムの間に、またはこれらに積
層することができ、積層されたまたは積層されていない形態の本発明のその偏光子を、偏
光プラスチック材料の他の形態が、たとえば、サングラス、サンバイザ、窓ガラス、可変
光透過窓、グレアマスク、ルームパーティション、および液晶ディスプレイパネル、発光
ディスプレイデバイス、陰極線管、または広告ディスプレイなどのディスプレイデバイス
と関連して使用されているところはどこでも、使用することができる。
【００４９】
ポリビニルアルコール接着剤およびポリウレタン接着剤材料を含むさまざまな接着剤の
いずれかを、偏光フィルムを他の層または基材上に積層するために使用することができる
。偏光子が通常光学用途に使用されるので、偏光子の光透過特性に受入れられない影響を
及ぼさない接着剤材料が一般に使用される。接着剤は、一方、所望の色効果を生じさせる
ために着色剤を含むことができる。接着剤材料の厚さは用途で変わる。一般に、約０．２
０ミル（０．００５ｍｍ）から約１．０ミル（０．０２５ｍｍ）の厚さが満足のいくもの
である。
【００５０】
フィルムを脱水触媒に曝すこと
ＰＶＡタイプフィルムを変換工程にかけ、変換工程は、ビニルアルコールポリマーを支
持層に接合する前または後、またはいかなる支持層もなしで行うことができる。変換工程
において、ポリマーフィルム中のビニルアルコールポリマーの一部を、ポリ（ビニレン−
コ−ビニルアルコール）のブロックコポリマーの偏光分子に変換する。ビニルアルコール
を変換するための１つの方法は、最初に、ビニルアルコールフィルムを脱水触媒に曝し、
次に、曝されたフィルムを加熱し、したがって、脱水が行われることを引き起すことであ
る。
【００５１】
フィルムを異なった方法で脱水触媒に曝すことができる。たとえば、フィルムを水性脱
水触媒中に十分な滞留時間でディッピングまたは浸漬して、触媒をフィルム中に拡散させ
る。他の方法としては、フィルムを、脱水触媒を含有する酸性フュームに曝すことを挙げ
ることができる。ポリマーフィルムをディッピングすることは、潜在的に、酸フューミン
グ（ａｃｉｄ  ｆｕｍｉｎｇ）プロセスでより高い処理速度が達成されることを可能にし
、というのは、水性種の拡散が、溶液中で、気体状態でよりも速いからである。さらに、
フィルムを触媒中にディッピングするとき、触媒をポリマーフィルムの両側に導入するこ
とができる。一方、フィルムを酸性フュームに曝すとき、フィルムを典型的には１つの側
でのみ曝す。したがって、ディッピング方法は、潜在的に、ポリマーフィルム中の触媒の
より均一な濃度をもたらし、これは、結果として生じる生Ｋフィルムの脱水鎖長さの断面
分布に影響を与え、鎖のよりバランスのとれた分布をもたらすことができる。
【００５２】
脱水触媒は、熱または他の適切な処理条件の存在下で、線状ポリマーのヒドロキシル化
部分からの水素原子および酸素原子の除去を行って、共役ビニレン単位を残すことができ
るいかなる酸または他の剤であることもできる。典型的な酸としては、メタノール中の、
塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、リン酸、および硫酸が挙げられる。所望の脱水度は、
所望のコントラストおよびフィルム厚さによって変わることができるが、典型的には０．
１から１０％の範囲内であり、利用可能なヒドロキシル基の好ましくは１から５％が、ビ
ニレン基に変換される（すなわち、−ＣＨ2−ＣＨＯＨ−→−ＣＨ＝ＣＨ）。
【００５３】
たとえば、ポリマーフィルムを塩酸水溶液中に約１秒から数分間浸漬することができる
。別の例において、ポリマーフィルムを脱イオン水中に約１秒から約５分間浸漬し、次に
、塩酸水溶液中に約１秒から数分間浸漬することができる。塩酸水溶液の濃度は、好まし
くは約０．０１規定から約４．０規定である。
【００５４】
脱水工程を、また、配向シートを酸コーティングでコーティングし、次に、それを加熱
工程にかけてポリマーシートの脱水を行うことによって、または、配向シートを酸ドナー
層でコーティングすることによってなど、他の方法によって行うことができる。後者の例
において、光酸発生剤または熱酸発生剤をドナー層に溶解するか分散させ、放射エネルギ
ーで照射すると、初期酸は、隣接したビニルアルコールポリマーマトリックス中に拡散し
て、ビニルアルコールポリマーの部分脱水を行って共役ビニレン［ポリ（アセチレン）］
セグメントにする。放射エネルギーは、使用される酸発生剤のタイプによって、熱エネル
ギーまたは紫外光エネルギーであることができる。
【００５５】
プロセスを助けるために、有機または無機塩、ホウ酸および／またはホウ砂、たとえば
、ユニオン・カーバイド（コネチカット州ダンベリー）から市販されているトリトンＸ１
００などの界面活性剤などの処理剤を酸に加えることができる。
【００５６】
変換
フィルムを脱水触媒に曝した後、次に、ＰＶＡタイプフィルムおよび吸着触媒を加熱す
ることができ、それによって、配向フィルムは、所望の脱水生成物、ポリビニレンに変換
される。フィルムを、伝導加熱、対流加熱、放射線加熱、またはそれらの組合せによって
加熱することができる。変換プロセスは、変換されたフィルムが、蒸気の形態の酸触媒お
よび水をやめることをもたらす。
【００５７】
たとえば、ポリマーフィルムおよび触媒を、約８８℃から約２０５℃の温度範囲で約数
秒から約１０分間加熱オーブンを通過させることができる。別の方法において、フィルム
および触媒をマイクロ波放射線加熱またはレーザ加熱に曝すことができる。
【００５８】
フィルムを変換する別の方法は、フィルムおよび触媒を、たとえば１つまたは複数の赤
外加熱ランプを使用して発生された放射赤外加熱に、約１秒から約６０秒曝すことである
。赤外加熱は、潜在的に、熱空気衝突方法でより高い処理速度が達成されることを可能に
する。さらに、赤外加熱は、変換プロセスの急速な開始および停止を考慮する。さらに、
加熱を、フィルムを横切って配置されたいくつかの放射ヒータを使用して行うとき、異な
った放射ヒータから発される放射線の量を個別に制御することによって、変換プロセスの
レーン式（ｌａｎｅｗｉｓｅ）制御を行うことが可能であろう。
【００５９】
脱水加熱工程の温度および持続時間の変化が、完成した偏光子の光学特性に影響を及ぼ
すことができる。コポリマーの形成およびその付随する偏光特性を損わずに、プロセスパ
ラメータのかなりの許容範囲がある。所与の光学特性について、時間、温度、および酸濃
度の間のバランスがある。たとえば、酸の、フィルム中への浸透の程度を、酸溶液の温度
を変更する、酸中のフィルムの滞留時間を変更する、および／または酸の濃度を変更する
ことによって制御することができる。たとえば、より低い透過の偏光子を、より長い浸漬
時間を用いることによって、所与の温度で達成することができる。所与の浸漬時間で、よ
り低い透過を、より高い温度で達成することができる。一般に、フィルム中の脱水触媒の
拡散が平衡に達することが好ましい。高透過偏光子が望ましい場合、より低い酸濃度が好
ましい。より低い透過の偏光子が望ましい場合、より高い酸濃度を用いることができる。
【００６０】
フィルムを、変換プロセスの間第２の延伸工程にかけることができる。換言すれば、変
換プロセスが行われている間、フィルムに２回目の延伸をすることができる。この第２の
延伸工程は、第１の延伸工程後得られたフィルムの中間長さの約２．５倍までだけ、フィ
ルム長さの増加をもたらすことができる。第１の延伸工程のように、第２の延伸工程は、
ポリマー材料のガラス転移温度より高い温度で行われ、かつ、熱発生要素、速いローラ、
および遅いローラの提供によって行うことができる。
【００６１】
ホウ酸処理
ポリマーフィルムを、また、変換後ホウ酸処理工程にかけることができ、たとえば変換
されたフィルムをホウ酸処理水溶液に曝すことによって、配向フィルムをホウ酸処理する
。ホウ酸処理工程は、弛緩および架橋を行う。第３の延伸工程を、ポリマーフィルムをホ
ウ酸処理する前、間、または後、行うことができる。たとえば、ポリマーフィルムを、ホ
ウ酸処理水溶液中に沈め、軟化および／または膨潤させることができる。これは、しばし
ば、フィルムの弛緩または収縮をもたらす。その後、フィルムを取出し乾燥させる。フィ
ルムは、ホウ酸処理工程後の乾燥の間および／または後、第３の延伸を受けることができ
る。別の方法において、ポリマーフィルムを、依然としてホウ酸処理溶液中に沈められて
いるとき、延伸することができる。
【００６２】
ホウ酸処理工程は１つ以上の浴を使用することができる。たとえば、２浴ホウ酸処理に
おいて、第１の浴は水を含有することができ、第２の浴はホウ素イオン寄与種を含有する
ことができる。浴の順序を逆にすることができるか、両方の浴が、ホウ素イオン寄与種の
さまざまな濃度および／または混合物を含有することができる。ポリマーフィルムの延伸
および／または弛緩を、これらの浴のいずれか１つ以上の中で行うことができる。
【００６３】
ホウ酸処理溶液は一般にホウ酸を含む。さらに、ホウ酸処理溶液は、水酸化ナトリウム
または水酸化カリウムを含むことができるか、ホウ酸ナトリウムおよびホウ酸カリウムか
らなるクラスからの物質、好ましくはホウ砂を含むことができる。配向偏光フィルムが曝
される１つまたは複数の溶液中のホウ酸およびホウ砂または他のホウ酸塩の濃度は、変わ
ることができる。好ましくは、ホウ酸は、ホウ砂または他のホウ酸塩より高い濃度で存在
し、溶液は、ホウ酸約５ｗｔ％から約２０ｗｔ％と、ホウ砂０ｗｔ％から約７ｗｔ％とを
含有することができる。好ましい濃度は、ホウ酸約６ｗｔ％〜１６ｗｔ％およびホウ砂０
ｗｔ％〜３ｗｔ％である。
【００６４】
偏光シートまたはフィルムを、１つまたは複数のホウ酸処理溶液中に約１分から約３０
分の期間の間浸漬することができ、好ましくは約５０℃以上で維持することができる。好
ましいホウ酸処理温度は約７０℃から約１１０℃である。分子配向ポリマーフィルムのホ
ウ酸処理はかなりの変化を受ける。たとえば、ホウ酸処理溶液の温度を変えることができ
、その濃度をより高い温度で増加させることができる。シートの急速な「膨潤」および架
橋を行うために、溶液を少なくとも５０℃以上に加熱することが望ましい。
【００６５】
ホウ素含有溶液に曝した後、偏光シートをすすぎ乾燥させることができる。シートを脱
イオン水の浴を通過させる、または脱イオン水をシート上にスプレーすることによってな
ど、任意の適切な方法を用いて、シートをすすぐことができる。たとえば対流加熱または
放射線加熱によって、シートを加熱することによって、シートを乾燥させることができる
。１つの方法において、シートを対流オーブンを通過させることができる。
【００６６】
プロセスを助けるために、処理剤、たとえば、ユニオン・カーバイド（コネチカット州
ダンベリー）から市販されているトリトンＸ１００などの界面活性剤をホウ酸処理浴に加
えることができる。
【００６７】
偏光シートは、典型的には、張力下のままにされない場合、ホウ酸処理工程の間収縮す
る。偏光シートを収縮させることは、偏光子シートがより多くのホウ素含有溶液を吸収す
ることを可能にし、したがって、より高い架橋度を、付随する増加された環境安定性とと
もにもたらす。偏光シートを、ホウ酸処理後、再延伸することができる。たとえば、シー
トを、収縮長さの約１２０％まで、第３の延伸工程で延伸することができる。再延伸を、
シートが依然としてホウ酸処理浴中にある間、またはそれをホウ酸処理浴から取出した後
、行うことができる。たとえば、ホウ酸処理工程の後すすぎおよび乾燥が続く場合、再延
伸を、脱イオンすすぎ浴中で、または乾燥させる間、行うことができる。
【００６８】
第２の延伸工程および／またはホウ酸処理工程後、結果として生じる固有偏光子を任意
の支持層に接合または積層することができる。任意の層は、前に剥離された任意の支持層
と同じであるか異なることができる。
【００６９】
湿潤延伸、変換、およびホウ酸処理のプロセスを、連続一体化プロセスとして、ＰＶＡ
タイプフィルムに適用することができる。そのような連続プロセスは、過去において固有
偏光子のために用いられた多工程プロセスより単純であり、より高いフィルム収率、およ
び低減された偏光子コストをもたらす。
【００７０】
本発明をさらに例示するために、次の実施例を提供するが、本発明は、それらに限定さ
れると解釈されるべきではない。特に明記しない限り、部、パーセント、および比はすべ
て、重量による。実施例において、白色光のビームを、生Ｋサンプル、明所視フィルタ、
次に光検出器を通過させることによって、非偏光透過を生Ｋサンプル上で測定した。固有
偏光子のための生Ｋサンプル上の非偏光透過は、典型的には１５％から約５０％である。
高効率偏光アナライザで、サンプル偏光子を、その軸を互いに平行にするようにオーバラ
ップすることによって定められた、軸が平行な状態の透過率（Ｔpar）、および、サンプ
ル偏光子を、軸を互いに直角にするようにオーバラップすることによって定められた、軸
が交差した状態の透過率（Ｔperp）を定めることによって、次の式に従って、偏光効率を
計算した。
偏光効率η（％）＝（Ｔpar−Ｔperp）／（Ｔpar＋Ｔperp）×１００      （３）
【００７１】
特に明記しない限り、すべての実施例が、９％〜１２％のホウ酸濃度と、３％のホウ砂
濃度とを有するホウ酸処理水溶液を使用した。
【実施例】
【００７２】
実施例１−複屈折特徴
ＰＶＡタイプフィルムの４つのサンプルを、表Ｉに記載されているように、異なった量
だけ延伸した。これらのサンプルを、ＰＶＡフィルムを延伸したときＰＶＡ分子の配向か
ら生じる複屈折を測定するために準備した。わかり得るように、配向度に関連する複屈折
の量は、増加された延伸とともに増加する。また、フィルムは、増加された延伸とともに
、より薄くなる。
【００７３】
【表１】
2011186489.tif 000005
【００７４】
各フィルムは、日本、大阪の株式会社クラレ（Ｋｕｒａｒａｙ  Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｏｓ
ａｋａ，Ｊａｐａｎ）から入手可能な２４００  ＤＰ  ＰＶＡであり、約１２％のグリセ
リン可塑剤を含有し、延伸前、厚さが７５μｍであり、幅が２６インチ（６６ｃｍ）であ
った。すべてのサンプルを、第１の湿潤延伸工程で４００％だけ延伸し、次に、その後、
第２の延伸工程でＩＲ照明下で異なった量だけ延伸した。サンプル１〜４の場合、湿潤延
伸は、脱イオン水中で、酸が存在しない状態で行った。したがって、脱水触媒がなく、し
たがって、フィルムをＩＲランプに曝したとき変換が行われなかった。すべての場合にお
いて、ＩＲランプは、特に明記しない限り、ミネソタ州ブランドンのプロセス・サーマル
・ダイナミックス・インコーポレイテッド（Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｄｙｎａ
ｍｉｃｓ，Ｉｎｃ．，Ｂｒａｎｄｏｎ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）から入手可能なプロサーム
・インフラレッド・ヒータ（Ｐｒｏｔｈｅｒｍ  Ｉｎｆｒａｒｅｄ  Ｈｅａｔｅｒ）、Ｆ
Ｓシリーズ、中波長であった。サンプル１〜４を製造した条件は、表ＩＩに記載されてい
る。
【００７５】
【表２】
2011186489.tif 000006
【００７６】
サンプル１を除いて、すべてのサンプルが、０．５フィート／分に対応する０．２５ｃ
ｍ／秒の入力線速度を有した。サンプル１を、２倍速く、０．５ｃｍ／秒（１フィート／
分）の線速度で輸送した。フィルムを、３６．７℃の温度で保持された水浴中に通過させ
た。水中の経路長さは８６ｃｍ（３４インチ）であった。サンプルを、各々、水中で４０
０％だけ延伸した。延伸の値は、延伸後の長さと延伸前の長さとの比を示す。したがって
、４００％の延伸は、フィルムの１単位の長さを４単位の長さに延伸したことを示す。
【００７７】
次に、フィルムを水タンクから取出し、温度を調整することができるＩＲランプからの
ＩＲ光に曝した。ＩＲランプは、熱をフィルムに反射するために、加熱要素の後ろに反射
体を有した。すべての場合において、反射体とフィルムとの間の距離は７．５ｃｍであっ
た。異なったサンプルを、ＩＲランプに曝したとき、異なった量だけ延伸した。サンプル
１を、１００％の延伸量によって示されるように、ＩＲランプに曝したとき延伸しなかっ
た。フィルムを湿潤延伸工程およびＩＲ延伸工程の間支持しなかった。
【００７８】
実施例２−偏光特徴
さらに４つのサンプルを、どのくらいフィルムの偏光性能が延伸の量に依存するかを測
定するために準備した。
【００７９】
【表３】
2011186489.tif 000007
【００８０】
サンプル５〜８を、水浴が酸を含有する以外は、上の実施例１のサンプル１〜４のよう
に準備した。したがって、サンプル５〜８の場合、ＩＲランプに曝すことは、フィルムの
変換をもたらした。非偏光（ｕｐｏｌａｒｉｚｅｄ  ｌｉｇｈｔ）の透過（Ｋｖ）を、分
光光度計（ケアリー（Ｃａｒｙ）モデルＮｏ．５Ｅ）を使用して行われた、フィルムを通
る透過測定から計算した。Ｋｖは、透過軸に平行に偏光された光（Ｔpar）および透過軸
に垂直に偏光された光（Ｔperp）の、フィルムを通る平均透過である。偏光効率を、上で
提供された式（３）を用いて計算した。
【００８１】
二色性比Ｄを上の式（１）で定義した。表ＩＩＩに記載された結果は、偏光係数および
二色性比が、一般に、増加された延伸量について増加し、通過偏光状態の光について実質
的に一定の値の透過を維持することを示す。しかし、サンプル８の偏光係数および二色性
比の値は、サンプル７のものより少し小さい。変換条件およびホウ酸処理工程条件は、結
果として生じる偏光子フィルムの光学特徴に影響を及ぼす。サンプル８の変換条件および
ホウ酸処理条件は最適化していなかった。８５０％だけ延伸されたフィルムの偏光性能を
、ホウ酸処理条件の最適化で増加させることができると考えられる。
【００８２】
サンプル７および８の偏光効率は、両方とも高く、９９．９４％を超え、二色性比は、
両方とも１００より高い。したがって、サンプル７および８の偏光特性は、ＫＥ偏光子の
前に得られた値に対して著しく向上される。
【００８３】
サンプル５〜８を製造した条件は、表ＩＶに記載されている。
【００８４】
【表４】
2011186489.tif 000008
【００８５】
第２の延伸工程後、変換の間、フィルムを、ホウ酸と、ホウ酸ナトリウム十水和物（ｓ
ｏｄｉｕｍ  ｂｏｒａｔｅ  ｄｅｃａｈｙｄｒａｔｅ）（Ｎａ2Ｂ4Ｏ7・１０Ｈ2Ｏ、ホウ
砂としても知られている）とを含有するホウ酸処理浴中に入れた。フィルムをホウ酸処理
浴中で弛緩させ、長さの１３％もの収縮をもたらした。フィルムを、ホウ酸処理浴から取
出した後、水中ですすぎ、対流オーブン内で乾燥させた。フィルムを、すすぎおよび乾燥
プロセスの間再延伸した（第３の延伸工程）。フィルムを、製造プロセス全体にわたって
支持層によって支持しなかった。
【００８６】
実施例３−色特徴
サンプル５〜８の色特徴を、分光光度計を使用して行われた波長依存吸光度測定を用い
て、１つの層を透過した光、およびまた１対の交差した層（透過軸が垂直な）を透過した
光について計算した。異なったサンプルの吸光度スペクトルは、図２に示されている。サ
ンプル５〜８の吸光度スペクトルは、それぞれ、図２において、曲線２０５、２０６、２
０８、および２０８と標記される。その後、透過光の色相を計算し、これは表Ｖに記載さ
れている。特に明記しない限り、色相を、たとえばラップトップコンピュータ用のＬＣＤ
ディスプレイに通常使用されるような冷陰極蛍光管（ＣＣＦＴ）を使用して、照明につい
て計算する。ＣＣＦＴ源のスペクトルは、示された波長範囲にわたって積分された総強度
、曲線下の面積が、１に等しいように正規化されて、図３に示されている。色または色相
を、３つの座標：Ｌ*、ａ*、およびｂ*を使用するシーラブ表色系（ＣＩＥＬＡＢ  ｃｏ
ｌｏｒ  ｓｙｓｔｅｍ）に従って示す。Ｌ*座標は明度に関連し、ａ*座標は赤色／緑色を
表し、ｂ*座標は黄色／青色を表す。ａ*の正の値は赤色に対応し、ａ*の負の値は緑色に
対応する。ｂ*の正の値は黄色に対応し、ｂ*の負の値は青色に対応する。（０，０）の（
ａ*，ｂ*）座標は、Ｌ*座標の値によって、無色（ｎｅｕｔｒａｌ）色相、黒色、灰色、
または白色を表す。さらに、大きさが１未満であるａ*またはｂ*の値は、無色からの、色
のかろうじて認知できる変化をもたらす。色特徴を、１つのシート、透過軸が平行な状態
で配向された１対のシート、および透過軸が交差した状態の１対のシートについて示す。
【００８７】
【表５】
2011186489.tif 000009
【００８８】
サンプル５は比較的劣った色特徴を有し、というのは、交差した構成におけるａ*およ
び両方の構成におけるｂ*の値が非常に大きいからである。サンプル６〜８は、一方、著
しく向上された色特徴を有する。サンプル７および８の両方は、大きさが、２未満であり
、実際に、交差した構成におけるサンプル７について１未満であるａ*およびｂ*の値を示
す。サンプル７は、特に、交差した構成における無色色相、および１つの層構成における
わずかに青色の色相を示す。さらに、サンプル８は、交差した構成における実質的に無色
の色相、および１つの層構成におけるサンプル７より無色の色相を示す。平行な構成にお
いて、サンプル７および８の両方は、１未満ａ*単位の色相を示し、７未満のｂ*の妥当な
大きさを示す。これらの色特徴は比較的無色であり、というのは、参照によりここに援用
する米国特許出願第１０／２７７，２５２号明細書に記載されているように、共役ビニレ
ンブロックの濃度がｎの大きい範囲にわたって比較的一定であるからであり、ここで、ｎ
は、ポリビニレンブロック中で共役したビニル単位の数である。
【００８９】
したがって、サンプル７および８は、表ＩＩＩに記載されているような優れた偏光特徴
をもたらし、また、優れた色特徴をもたらす。そのような無色性（ｃｏｌｏｒ  ｎｅｕｔ
ｒａｌｉｔｙ）は、染料などの外部発色団の助けなしで、高偏光特性の固有Ｋタイプ偏光
子において前に得られていない。
【００９０】
実施例４−偏光および色特徴の均一性
フィルムを横切る（クロスウェブ）光学特徴の均一性を、サンプル７について上に記載
された条件、すなわち、７２０％の総延伸下で製造されたフィルムについて測定した。延
伸フィルムは、幅が約９インチ（２３ｃｍ）であった。透過Ｋｖ、偏光係数（ｐｏｌａｒ
ｉｚｉｎｇ  ｃｏ−ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）、二色性比、および色を、フィルムの端縁の
１つから１インチ（２．５ｃｍ）ずつ測定した。結果は表ＶＩおよびＶＩＩに示されてい
る。
【００９１】
【表６】
2011186489.tif 000010
【００９２】
Ｋｖの値は、また、図４に示されたグラフに示されている。Ｋｖは、フィルムの幅を横
切って約±０．６％だけ変わる。偏光効率は、フィルムを横切って約±０．０２％だけ変
わり、二色性比は、フィルムを横切って約±５だけ変わる。フィルムを横切る偏光特徴の
変化は比較的小さい。
【００９３】
【表７】
2011186489.tif 000011
【００９４】
色特徴は、フィルムにわたってほんの小量だけ変わる。たとえば、端縁に近い１つの値
以外、交差した構成における色相はすべて、１未満の大きさを有し、これは、認知できる
としても、人間の目に最小に認知できる。１より大きい唯一の値（端縁から２．５ｃｍに
おけるｂ*）は、ほんの小量だけ１より大きく、人間の目にかろうじて認知できる。１つ
の層構成において、ａ*の大きさはすべて１未満のままであり、ｂ*の大きさは２．６０３
から４．０７３の間で変わる。
【００９５】
実施例５−ＩＲランプ温度
ランプ温度の、偏光および色特徴に及ぼす影響を調査した。サンプル９〜１２を、ラン
プ温度を変え、ホウ酸処理条件が、ホウ酸濃度約９．５％、およびホウ酸ナトリウム十水
和物濃度約３％である以外は、サンプル７について上に記載されたのと同じ条件下で製造
した。
【００９６】
異なった偏光子シートの吸光度（光学濃度）および透過率を、デュアルビーム分光光度
計を使用して行われた測定から計算した。１つの偏光子シートの結果として生じる吸光度
および透過率は、それぞれ、図５および図６に示されている。吸光度は、固有吸光度であ
り、フィルム自体のポリビニレンブロックによる固有吸収から生じ、ヨウ素または染料な
どの、フィルムに加えられた種の吸収からではない。サンプル９〜１２の吸光度曲線は、
それぞれ、曲線５０９．５１０、５１１、および５１２として、図５に標記される。また
、サンプル９〜１２についての図６の透過曲線は、それぞれ、曲線６０９、６１０、６１
１、および６１２と標記される。
【００９７】
サンプル１０および１１の吸光度は、スペクトルの青色領域、すなわち、前の構成方法
を用いるＫタイプ偏光子について比較的低い吸光度を前に見たスペクトルの領域において
、特に高い。特に、４００ｎｍにおける吸光度に対する５５０ｎｍにおける吸光度の比Ｒ
は、約１．５４であり、スペクトルの青色端における吸光度が、スペクトルのまん中にお
ける吸光度の約３分の２であることを示す。したがって、サンプル１０および１１は、両
方、比Ｒが、２未満であり、１．７未満であることを示す。
【００９８】
１対の交差した偏光子シートを通る透過は、異なった偏光子サンプルについて、図７に
示されている。サンプル９〜１２の透過曲線は、それぞれ、曲線７０９、７１０、７１１
、および７１２と標記される。図６および図７のｙ軸上にプロットされた透過は、透過率
の絶対値である。したがって、０．１の透過値は、入射光の１０％が偏光子を透過するこ
とを示す。図７のデータを、スペクトルが図３に与えられたＣＣＦＴ光源とたたみこみを
し（ｃｏｎｖｏｌｕｔｅｄ）、人間の目の応答のために明所視補正すると、交差した偏光
子の透過スペクトルは、図８に示されている通りである。サンプル９〜１２の明所視補正
された透過の曲線は、それぞれ、図８において、曲線８０９、８１０、８１１、および８
１２と標記される。
【００９９】
サンプル９〜１２の偏光特徴は表ＶＩＩＩに示され、透過特徴は表ＩＸに与えられ、色
特徴は表Ｘに与えられる。
【０１００】
【表８】
2011186489.tif 000012
【０１０１】
コントラスト比は、表ＩＸに下に記載された交差した透過に対する平行な透過の比と定
義する。Ｒの比較的低い値に付随して、サンプル１０および１１によって示された偏光効
率が９９．８％より大きく、両方のサンプルの二色性比Ｄが１１０より大きいことが留意
されるべきである。
【０１０２】
【表９】
2011186489.tif 000013
【０１０３】
透過特徴を、ＣＣＦＴ標準光源で照明された偏光子の可視スペクトルに対して積分し、
人間の目の応答のために明所視補正した。交差した透過の値は、図８に示された曲線下の
面積に対応する。
【０１０４】
【表１０】
2011186489.tif 000014
【０１０５】
表Ｘに記載された色特徴は、特定の偏光子構成を通過した標準ＣＣＦＴ光源からの光に
よる照明下で生じた色相を計算したものに対応する。したがって、「１つの」は、偏光子
サンプルの１つの層を透過する光の色相を指し、「平行な」は、透過軸が平行な状態の偏
光子サンプルの２つの層のスタックを通過した光の色相を指し、「交差した」は、透過軸
が垂直である偏光子サンプルの２つの層のスタックを通過した光の色相を指す。
【０１０６】
表ＶＩＩＩ〜Ｘの検査および図５〜８からわかり得るように、偏光子の性能は、この特
定の製造プロセスで用いられるランプ温度が５６０℃〜５７０℃の領域内であるとき、ピ
ークに達する。スペクトルの青色部分における偏光子の性能が、特に注目すべきである。
前に、スペクトルの青色部分におけるＡzの高値およびＴzの低値は、固有偏光子で達成さ
れなかった。湿潤延伸および同時の延伸および変換のプロセスは、低透過率および高吸光
度で、向上された青色性能をもたらす。吸光度は、青色領域（４００ｎｍ〜５００ｎｍ）
を通して２より大きく、４００ｎｍ〜４５０ｎｍ範囲内のいくつかの波長について３より
大きい。したがって、変化は、交差した構成で使用されるときの色であり、比較的小さい
。特に、サンプル１０および１１の両方が、大きさが２未満であるａ*およびｂ*の値を示
し、ｂ*の値は１未満である。
【０１０７】
５６０℃〜５７０℃の範囲外のランプ温度は、たとえば、５５０℃および５８０℃のラ
ンプ温度に対応する曲線について図６に示されているような、増加された青色透過をもた
らした。この増加された透過は、変換プロセスの間共役している、より短いビニレンブロ
ックの数（低ｎ）が、約５６０℃〜５７０℃の温度におけるより小さいことを示すであろ
う。さらに、最適な温度より高くで、たとえば５８０℃で、スペクトルの赤色領域におけ
る光の増加された透過がある。これは、６００ｎｍ〜７００ｎｍの領域内の、他の曲線か
らの５８０℃に対応する曲線の離脱に示されている。これは、共役している、より長いビ
ニレンブロックの数（高ｎ）が、温度が最適より高いとき低減されることを示すであろう
。
【０１０８】
実施例６「青色リーク」の制御
Ｋタイプ偏光子を準備する従来の方法は、吸光度が、約４５０ｎｍ未満の波長について
比較的低い値に低下する、交差した状態の吸収スペクトルにおける、いわゆる「青色リー
ク」がある。青色吸収を増加させる現在受入れられる方法は、青色吸収染料を固有偏光フ
ィルムに加えることである。しかし、実施例５下で示されたデータは、青色吸収を、変換
プロセスに使用されるＩＲランプの温度およびパワーによって、ある程度制御することが
できることを示唆する。したがって、上で説明された製造プロセスの使用は、結果として
生じる偏光子フィルムの黄色−青色またはｂ*軸の色を制御する能力をもたらす。これは
、フィルム中の発色団の脱水鎖長さ分布の調整により、短鎖長さ（低ｎ）のより大きい相
対比が、青色吸収の増加をもたらす。
【０１０９】
青色吸収染料を加える必要がないので、結果として生じる偏光子の製造を制御すること
がより容易であり、というのは、制御されるのは加熱源だけであり、青色吸収染料の吸着
を精密に制御する必要がないからである。さらに、結果として生じる偏光子は、向上され
た環境安定性をもたらし、というのは、吸収発色団がＰＶＡマトリックスに固有であり、
偏光子フィルム表面上に吸着された染料がないからである。
【０１１０】
Ｋタイプ偏光子の青色性能をさらに探究するために、いくつかのサンプルを、次の方法
を用いて準備した。厚さが７５μｍであり、約１２％ｗｔのグリセリン可塑剤を含有し、
約２４００の平均重合度を有するポリビニルアルコールのキャストフィルムを、５２℃の
温度における、塩酸の約０．０５規定の水溶液を通過させる間、６５０％だけ延伸した。
延伸後、フィルムをＩＲ加熱ゾーンを通過させ、フィルムを加熱し、したがって、ＰＶＡ
のいくらかの、ポリビニレンブロックへの変換を引き起した。フィルムをこのように連続
的に処理する間、ＩＲ加熱ゾーンに与えられるパワーを増加させ、ヒータの温度を、熱電
対を使用して監視した。ヒータのジオメトリは実施例１〜５で使用されたものと異なり、
したがって、前の実施例で説明されたＩＲヒータの温度は、この実施例のものに必ずしも
対応しない。
【０１１１】
加熱温度を上昇させるとき、結果として生じるホウ酸処理されていない偏光子をサンプ
リングした。ホウ酸処理されていない偏光子を、２つの直交する吸収軸（ｙおよびｚ）内
で、配向によって、ＵＶ−可視分光光度計の方解石結晶アナライザで、スペクトル測定し
た。結果として生じるＡzおよびＡyスペクトル曲線を使用して、ＩＲ温度の関数としての
、生偏光子サンプルの平行な状態および交差した状態の色、ならびにＡz成分の最大吸収
の波長（λmax）を計算した。
【０１１２】
結果は図９のグラフに示されている。λmaxの値（実線曲線）は、温度が上昇するにつ
れて低減し、より小さい共役ビニレン分子（低ｎ）の濃度が、上昇する温度とともに増加
することを示す。ＩＲ温度の関数としての、交差した偏光子のｂ*の値を示す曲線（破線
）も、図９に示されている。ｂ*の値は、この特定の製造プロセスについて、約６４５℃
の温度で、０に近い。
【０１１３】
実施例７  異なったタイプの偏光子での比較
ここで説明されたプロセスに従って製造され、湿潤（Ｗｅｔ）ＫＥまたは湿潤延伸ＫＥ
偏光子と呼ばれる偏光子の性能を、他のタイプの偏光子の性能と比較した。湿潤延伸ＫＥ
偏光子を、サンプル１０の条件と同様の条件下で製造した。
【０１１４】
他のタイプの偏光子は、ヨウ素偏光子、染料偏光子、および乾燥延伸ＫＥ偏光子（乾燥
（Ｄｒｙ）ＫＥ）を含んだ。ヨウ素偏光子は、三酢酸セルロース（ＴＡＣ）の２つの層の
間に挟まれた、吸着ヨウ素分子を有するＰＶＡの層を有し、ニュージャージー州マーワー
のシャープ・エレクトロニクス・コーポレーション（Ｓｈａｒｐ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ
ｓ  Ｃｏｒｐ，Ｍａｈｗａｈ，Ｎｅｗ  Ｊｅｒｓｅｙ）によって供給されたシャープ（Ｓ
ｈａｒｐ）モデル１３Ｂ２ＵＡ  ＬＣＤテレビジョンからとられた。染料偏光子は、ＴＡ
Ｃの２つの層の間に挟まれた、吸着二色性染料を有するＰＶＡの層を有し、ジョージア州
アトランタのフィリップス・コンシューマー・エレクトロニクス・ノース・アメリカ（Ｐ
ｈｉｌｉｐｓ  Ｃｏｎｓｕｍｅｒ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｎｏｒｔｈ  Ａｍｅｒｉｃ
ａ，Ａｔｌａｎｔａ，Ｇｅｏｒｇｉａ）によって供給されたフィリップス（Ｐｈｉｌｉｐ
ｓ）アクティブマトリックスディスプレイ、モデルｎｏ．ＬＴＥ０７２Ｔからとられた。
【０１１５】
乾燥延伸偏光子は、１８２℃における７×乾燥延伸工程を含むプロセスを用いて製造さ
れたＫタイプ偏光子であった。乾燥延伸工程後、たとえば、米国特許第５，６６６，２２
３号明細書に記載されているように、フィルムを塩酸蒸気に曝し、フューミングされたフ
ィルムをオーブン内で１２５℃を超える温度で加熱することによって、脱水した。
【０１１６】
フィルムを、７％のホウ酸および３％のホウ砂の溶液を含有する、８０℃の温度で保持
された第１のホウ酸処理浴中にディッピングした。フィルムは、第１の浴中にあるとき、
１０％だけ長さが弛緩した。次に、フィルムを、９．５％のホウ酸および３％のホウ砂の
溶液を含有する、８８℃の温度における第２のホウ酸処理浴中にディッピングした。フィ
ルムを、第２のホウ酸処理浴中で１．１５の比に延伸し、次に、第２のホウ酸処理浴から
取出した後、１．０６の別の比に延伸し、７．７の総延伸比であった。フィルムを、最終
延伸後、乾燥させた。
【０１１７】
波長の関数としての各偏光子の吸光度を、ケアリーモデル５Ｅ分光光度計を使用して行
われた測定から計算した。各偏光子の吸光度（光学濃度）は、波長の関数として、各偏光
子の透過軸に平行に偏光された光について、図１０に示されている。ヨウ素偏光子、染料
偏光子、乾燥延伸偏光子、および湿潤延伸偏光子の吸光度曲線は、それぞれ、図１０にお
いて、曲線１００２、１００４、１００６、および１００８と番号を付けられる。各偏光
子の吸光度（光学濃度）スペクトルは、各偏光子の透過軸に垂直に偏光された光について
、図１１に示されている。ヨウ素偏光子、染料偏光子、乾燥延伸偏光子、および湿潤延伸
偏光子の吸光度曲線は、それぞれ、図１１において、曲線１１０２、１１０４、１１０６
、および１１０８と番号を付けられる。４つの異なったタイプの偏光子の偏光特徴および
透過特徴は、表ＸＩに記載されており、色特徴は、表ＸＩＩＩに記載されている。
【０１１８】
【表１１】
2011186489.tif 000015
【０１１９】
【表１２】
2011186489.tif 000016
【０１２０】
染料偏光子は、図１０の高吸光度によって示された、他の３つのタイプの偏光子につい
てより著しく多い通過偏光状態の光を吸収する。これは、表ＸＩに記載された染料偏光子
について、Ｋｖおよび平行な透過の著しくより低い値を生じさせる。ヨウ素偏光子および
染料偏光子の両方は、青色における光を吸収するＴＡＣの層を有し、これは、約４３０ｎ
ｍ未満の波長について、ヨウ素偏光子および染料偏光子についての図１０の実質的に同一
の吸光度を説明する。湿潤延伸ＫＥ偏光子および乾燥延伸ＫＥ偏光子の両方は、一方、ヨ
ウ素偏光子および染料偏光子より少ない、約４５０ｎｍ未満の波長範囲内の光を吸収する
。青色光吸収のこの比較的低い値は、ＫＥ偏光子内のＴＡＣ層の不在によると考えられる
。
【０１２１】
ここで、透過軸に垂直に偏光された光の吸収を示す図１１に示された吸収曲線を考慮す
ると、ヨウ素偏光子は、４００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲内の波長について、吸収の最も高
い値（ＯＤ約４．５）を示す。湿潤延伸ＫＥ偏光子は、一方、約４の最大ＯＤを有し、約
４００ｎｍから５５０ｎｍの波長について、ヨウ素偏光子についてのものと同様の吸収の
レベルを示す。湿潤延伸ＫＥ偏光子の吸収は、４００ｎｍ〜５５０ｎｍの範囲内で、乾燥
延伸ＫＥ偏光子についてより著しく高い。これは、湿潤延伸ＫＥ偏光子を製造するために
用いられるプロセスが、短鎖（低ｎ）ポリビニレンブロックの増加された数をもたらすこ
とを確認する。
【０１２２】
表ＸＩに記載された偏光特徴および透過特徴の検討は、湿潤延伸偏光子が、染料偏光子
および乾燥延伸偏光子より良好な性能を示し、ほとんどの特徴においてヨウ素偏光子に匹
敵することを示す。また、表ＸＩＩに記載された色特徴の点から、湿潤延伸ＫＥ偏光子は
、ヨウ素偏光子より無色でないとしても、ヨウ素偏光子と同じほど無色である性能を示す
。特に、平行な偏光子を透過した光の色相は、ａ*およびｂ*の両方について、湿潤延伸Ｋ
Ｅ偏光子で、ヨウ素偏光子より無色である。より特定的には、ａ*の大きさは、ヨウ素偏
光子についての３を超える大きさと比較して、湿潤延伸ＫＥ偏光子について１未満である
。また、ｂ*の値（６．１５９９）は、湿潤延伸ＫＥ偏光子について、ヨウ素偏光子（８
．１１８９）についてより小さい。
【０１２３】
交差した偏光子構成の場合、ａ*およびｂ*の大きさは、両方とも、ヨウ素偏光子につい
て、湿潤延伸ＫＥ偏光子についてよりわずかに小さい。しかし、湿潤延伸偏光子について
のａ*およびｂ*の大きさは、両方とも１未満であり、これは、湿潤延伸偏光子について、
認知できる色相がないか、かろうじて認知できる色相だけがあることを意味する。染料偏
光子の色特徴は、平行な構成および交差した構成について、湿潤延伸偏光子の色特徴と同
様であるが、染料偏光子の透過特徴および偏光特徴は、湿潤延伸ＫＥ偏光子の透過特徴お
よび偏光特徴と同じほど良好でない。
【０１２４】
透過軸に垂直に偏光された光の吸収は、図１１に見られるように、スペクトルの赤色端
において、ヨウ素偏光子および染料偏光子の両方について、湿潤延伸ＫＥ偏光子または乾
燥延伸偏光子についてより高い。しかし、これは、偏光子を通過する光が、人間の目によ
って見られるべきである用途、および／または、偏光子を照明する光源が、スペクトルの
赤色部分において低出力を有する用途について、著しい利点でない。
【０１２５】
人間の目の波長依存応答、および通常使用される光源を考慮すると、湿潤延伸ＫＥ偏光
子の性能は、ヨウ素偏光子の性能と同様である。図１２は、４つの異なったタイプの偏光
子についての交差した偏光子についての明所視補正された透過を示し、照明源は、標準Ｃ
ＣＦＴ源であると想定する。ヨウ素偏光子、染料偏光子、湿潤延伸偏光子、および乾燥延
伸偏光子についての明所視補正された透過の曲線は、それぞれ、１２０２、１２０４、１
２０６、および１２０８と標記される。各曲線下の面積は、明所視補正された、交差した
偏光子対を通る透過に対応する。染料偏光子および乾燥延伸偏光子の両方は、５５０ｎｍ
ピークにおける光の著しい漏れを可能にし、乾燥延伸偏光子は、また、スペクトルの青色
領域における光の著しい量を透過する。交差した湿潤延伸偏光子を通る透過は、約５８０
ｎｍおよび６１０ｎｍにおける小さい差以外は、交差したヨウ素偏光子を通るのとほぼち
ょうど同じである。しかし、これらの差は、ａ*およびｂ*の大きさが、両方とも、交差し
た湿潤延伸偏光子について１未満であることによって証明されるように、小さい。
【０１２６】
したがって、ここでの説明に従って製造されたＫＥ偏光子は、ヨウ素偏光子と実質的に
同じである透過特性、偏光特性、および色特性を示す。ＫＥ偏光子は、固有であり、ヨウ
素偏光子または染料偏光子と異なり、二色性吸収種の吸着を必要とせず、環境安定性のた
めのＴＡＣなどのカバー層を必要としない。したがって、実際的なＫＥ偏光子は、ヨウ素
偏光子または染料偏光子より薄くすることができ、ヨウ素偏光子または染料偏光子より複
雑でない構造を有し、ヨウ素偏光子または染料偏光子より製造するのが高価でない。さら
に、湿潤延伸偏光子は、ヨウ素偏光子または染料偏光子より高湿度の条件に耐えることが
できる。
【０１２７】
ここで説明されるような固有偏光子を、他の層とともに使用することができる。たとえ
ば、偏光子を、構造的支持をもたらすために基材とともに使用するか、液晶ディスプレイ
とともに使用することができる。偏光子とともに使用される他の層は、等方性であること
ができるか、複屈折性であることができる。
【０１２８】
本発明は、上述された特定の実施例に限定されるとみなされるべきでないが、むしろ、
特許請求の範囲に適切に述べられたような本発明の態様をすべて網羅すると理解されるべ
きである。本発明が適用可能であろうさまざまな変更例、均等なプロセス、および多数の
構造は、本明細書を検討すると、本発明が対象とする技術における当業者には容易に明ら
かであろう。特許請求の範囲は、そのような変更例およびデバイスを網羅することが意図
される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年5月24日(2011.5.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
元の長さを有し、かつヒドロキシル化線状ポリマーを含むポリマーフィルムから偏光子を製造するための方法であって、
第１の延伸工程で前記ポリマーフィルムを延伸する工程と、
前記第１の延伸工程後、前記ヒドロキシル化線状ポリマーを変換して、前記ポリマーフィルム中に整列された二色性コポリマーポリビニレンブロックを形成する工程と、
前記ヒドロキシル化線状ポリマーを変換する間、第２の延伸工程で前記ポリマーフィルムを延伸する工程とを含む方法。
【請求項２】
前記第２の延伸工程で前記ポリマーフィルムを延伸する前、前記ポリマーフィルムを脱水触媒に曝す工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ポリマーフィルムを前記脱水触媒に曝す工程が、前記ポリマーフィルムを、前記脱水触媒を含有する浴中に浸漬する工程を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ポリマーフィルムを前記脱水触媒に曝す間、前記第１の延伸工程で前記ポリマーフィルムを延伸する工程をさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記ポリマーフィルムを前記脱水触媒中に浸漬する工程と、前記脱水触媒中に浸漬される間、前記第１の延伸工程で前記ポリマーフィルムを延伸する工程とをさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記ポリマーフィルムを前記脱水触媒に曝した後、前記第１の延伸工程で前記ポリマーフィルムを延伸する工程をさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記ヒドロキシル化線状ポリマーを変換する工程が、前記ポリマーフィルムを加熱して、前記ポリマーフィルムの部分脱水を行い、それにより、ビニレンブロックセグメントを形成する工程を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項８】
前記ポリマーフィルムを前記脱水触媒に曝した後、前記ポリマーフィルムを加熱することによって、前記ポリマーフィルムを変換する工程をさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の延伸工程が、前記ポリマーフィルムを、前記元の長さの約３．５から約７倍の範囲内の中間長さに延伸する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記第２の延伸工程が、前記ポリマーフィルムを、前記中間長さの約１．１から２．５倍の延伸長さに延伸する工程を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１および第２の延伸工程で延伸する工程が、組合さって、前記ポリマーフィルムを、前記元の長さの約４倍から約８．５倍延伸する工程になる、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
第２の延伸工程後、前記ポリマーフィルムをホウ酸処理する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。