(57)【要約】【課題】本発明は、偏光子の色相耐久性を改善することができる偏光子の製造方法に関する。【解決手段】本発明は、偏光子の製造工程中、染色段階の染色液及び架橋段階の架橋液がホウ酸化合物を含み、前記染色液中のホウ酸化合物の濃度を前記架橋液中のホウ酸化合物の濃度より高く維持することで、偏光子形成用フィルム中における二色性物質の錯体形成率を増加させ、色相耐久性を向上させることができる偏光子の製造方法に関する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏光子形成用フィルムを膨潤、染色、架橋、及び延伸する段階を備え、前記染色段階の染色液及び前記架橋段階の架橋液がホウ酸化合物を含み、前記染色液中のホウ酸化合物の濃度が前記架橋液中のホウ酸化合物の濃度より高い、偏光子の製造方法。
【請求項２】
前記染色液及び架橋液中のホウ酸化合物の濃度が、１＜（染色液中のホウ酸化合物の濃度／架橋液中のホウ酸化合物の濃度）≦４を満たす、請求項１に記載の偏光子の製造方法。
【請求項３】
前記染色液中のホウ酸化合物の濃度が３〜６重量％を満たす、請求項１に記載の偏光子の製造方法。
【請求項４】
前記架橋液中のホウ酸化合物の濃度が１．５〜３重量％を満たす、請求項１に記載の偏光子の製造方法。
【請求項５】
前記架橋液が金属塩をさらに含む、請求項１に記載の偏光子の製造方法。
【請求項６】
｛（染色液中のホウ酸化合物の濃度／架橋液中のホウ酸化合物の濃度）｝＊（架橋液中の金属塩の濃度）の値が２〜２０重量％である、請求項５に記載の偏光子の製造方法。
【請求項７】
前記金属塩が、硝酸亜鉛、硝酸アルミニウム、硝酸銀、硝酸銅、塩化亜鉛、ヨウ化亜鉛、酢酸亜鉛、酢酸銅、及び硫酸亜鉛からなる群から選択される少なくとも１種を含む、請求項５に記載の偏光子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光子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等のような各種画像表示装置に用いられる偏光板は、一般的に、ポリビニルアルコール系（ＰＶＡ；polyvinyl alcohol）フィルムにヨウ素系化合物又は二色性偏光物質が吸着配向された偏光子を含み、偏光子の片面には、偏光子保護フィルムが順次積層され、偏光子の他の片面には、偏光子保護フィルム、液晶セルと接合される粘着剤層、及び異形フィルムが順次積層された多層構造を備える。
【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相再現性に優れた画像を提供するために、高い透過率及び偏光度を兼ね備えることが求められる。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そのものを変性するか、或いは昇華性を有す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が製造されてきた。しかしながら、ポリビニルアルコール系フィルムそのものを変性する場合は、ヨウ素又は二色性染料が高分子マトリックスに十分吸着されず、偏光度が低下するか、或いはマトリックスの変性によって透過度が低下するといった問題が生じ兼ねず、非昇華性染料を用いる場合は、ポリビニルアルコール系フィルムを延伸する際の配向調節が難しく、十分な偏光度が得られないといった問題点があった。
【０００４】
韓国公開特許第２００９−７００８５号公報には、偏光子の製造方法が記載されているが、前記問題点に対する代案を提示することはできなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】韓国公開特許第２００９−７００８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、偏光子の色相耐久性を改善することができる偏光子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】
【０００７】
１．偏光子形成用フィルムを膨潤、染色、架橋、及び延伸する段階を備え、前記染色段階の染色液及び前記架橋段階の架橋液がホウ酸化合物を含み、前記染色液中のホウ酸化合物の濃度が前記架橋液中のホウ酸化合物の濃度より高い、偏光子の製造方法。
【０００８】
２．前記項目１において、染色液及び架橋液中のホウ酸化合物の濃度が、１＜（染色液中のホウ酸化合物の濃度／架橋液中のホウ酸化合物の濃度）≦４を満たす、偏光子の製造方法。
【０００９】
３．前記項目１において、染色液中のホウ酸化合物の濃度が３〜６重量％を満たす、偏光子の製造方法。
【００１０】
４．前記項目１において、架橋液中のホウ酸化合物の濃度が１．５〜３重量％を満たす、偏光子の製造方法。
【００１１】
５．前記項目１において、架橋液が金属塩をさらに含む、偏光子の製造方法。
【００１２】
６．前記項目５において、｛（染色液中のホウ酸化合物の濃度／架橋液中のホウ酸化合物の濃度）｝＊（架橋液中の金属塩の濃度）の値が２〜２０重量％である、偏光子の製造方法。
【００１３】
７．前記項目５において、金属塩が、硝酸亜鉛、硝酸アルミニウム、硝酸銀、硝酸銅、塩化亜鉛、ヨウ化亜鉛、酢酸亜鉛、酢酸銅、及び硫酸亜鉛からなる群から選択される少なくとも１種を含む、偏光子の製造方法。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の偏光子の製造方法は、染色段階において二色性物質の錯体形成率を高めることで、色相耐久性が改善された偏光子を製造することができる。
【００１５】
本発明の偏光子の製造方法は、架橋段階において架橋効率を向上させ二色性物質の湧出等の問題を抑えることで、色相耐久性に優れ、且つ偏光特性に優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】
【００１６】
本発明は、偏光子の製造工程中、染色段階の染色液及び架橋段階の架橋液がホウ酸化合物を含み、前記染色液中のホウ酸化合物の濃度を架橋液中のホウ酸化合物の濃度より高く維持することで、偏光子形成用フィルム中における二色性物質の錯体形成率を増加させ、色相耐久性を向上させることができる偏光子の製造方法に関する。
【００１７】
以下、本発明を詳しく説明する。
【００１８】
本発明の偏光子の製造方法は、膨潤、染色、架橋、及び延伸する段階を備える。
【００１９】
本発明において、偏光子の製造工程中、染色段階及び架橋段階で用いられるそれぞれの染色液及び架橋液は、偏光子の色相耐久性を向上させるためにホウ酸化合物を含む。
【００２０】
本発明は、架橋段階前の染色段階の染色液がホウ酸化合物を含むことで、架橋反応遂行前のホウ酸化合物の滞留時間を向上させ、偏光子形成用フィルムにおける二色性物質の錯体形成率を増加させることができる。
【００２１】
また、染色液中のホウ酸化合物の濃度を架橋液中のホウ酸化合物の濃度よりさらに高く維持することで、偏光子形成用フィルムに二色性物質が吸着し得る自由空間を増加させることができ、二色性物質の錯体形成率の増加によって偏光子の色相耐久性を向上させることができる。
【００２２】
染色液及び架橋液中のホウ酸化合物の濃度は、染色液中のホウ酸化合物の濃度が架橋液中のホウ酸化合物の濃度より高い数値範囲内であれば特に限定されず、例えば、［１＜（染色液中のホウ酸化合物の濃度／架橋液中のホウ酸化合物の濃度）≦４］を満たす数値範囲であってよく、好ましくは、［１．２≦（染色液中のホウ酸化合物の濃度／架橋液中のホウ酸化合物の濃度）≦３．８］である。
【００２３】
前記数値範囲を満たす場合、偏光子形成用フィルム及び二色性物質の錯体形成率が向上し、色相耐久性が向上した偏光子を製造することができる。また、前記値が１未満である場合、信頼性において偏光度及び／又は色相耐久性が低下する問題が生じ兼ねず、４を超える場合、製造工程中に切断が生じ得る。
【００２４】
以下、本発明の偏光子の製造方法の一具体例をより詳しく説明する。
【００２５】
本発明の偏光子の各製造段階の繰り返し回数及び工程条件等は、本発明の目的を逸脱しない限り特に限定されず、延伸段階は、独立した段階で遂行されるか、或いは膨潤、染色、及び架橋段階のいずれか一以上の段階と同時に遂行され得る。
【００２６】
偏光子形成用フィルムは、二色性物質、すなわち、ヨウ素等によって染色可能なフィルムであればその種類は特に限定されず、例えば、ポリビニルアルコールフィルム、部分的にケン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、これらの部分的にケン化されたフィルム等のような親水性高分子フィルム；又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ビニルアルコール系フィルム等のようなポリエン配向フィルム等が挙げられる。これらの中で面内において偏光度の均一性を向上させる効果に優れるのみならず、ヨウ素に対する染色親和性にも優れることから、ポリビニルアルコール系フィルムが好ましい。
【００２７】
＜膨潤段階＞
膨潤段階は、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て、偏光子形成用フィルムの表面上に堆積されたほこりやブロッキング防止剤のような不純物を除去し、また、偏光子形成用フィルムを膨潤することで、延伸効率を向上させ、染色不均一性も防ぎ、偏光子の物性を向上させるための段階である。
【００２８】
膨潤用水溶液としては、通常、水（純水、脱イオン水）を単独で用いることができ、高分子フィルムの加工性を向上させるため、少量のグリセリン又はヨウ化カリウムを添加してもよい。
【００２９】
グリセリン及びヨウ化カリウムを含む場合、その含有量は特に限定されず、例えば、膨潤用水溶液の全重量に対して、それぞれ５及び１０重量％以下であってよい。
【００３０】
膨潤槽の温度は、特に限定されず、例えば、２０〜４５℃であってよく、好ましくは、２０〜４０℃である。膨潤槽の温度が前記数値範囲内である場合、以後の延伸及び染色の効率に優れ、過度な膨潤によるフィルムの膨張を防ぐことができる。
【００３１】
膨潤段階の遂行時間（膨潤槽浸漬時間）は、特に限定されず、例えば、１８０秒以下であってよく、好ましくは、９０秒以下である。膨潤槽浸漬時間が前記数値範囲内である場合、膨潤が過度になって飽和状態になることを抑制することができるため、偏光子形成用フィルムの軟化による破断を防ぎ、染色段階におけるヨウ素の吸着を均一にすることで、偏光度を向上させ得る。
【００３２】
膨潤段階及び延伸段階は共に遂行され得、その場合、延伸比は約１．１〜３．５倍であってよく、好ましくは、１．５〜３．０倍である。前記延伸比が１．１倍未満である場合、しわが生じ兼ねず、３．５倍を超える場合、初期の光特性が低下され得る。
【００３３】
＜染色段階＞
染色段階は、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段階である。
【００３４】
本発明の染色段階で用いられる染色液はホウ酸化合物を含む。前記染色液がホウ酸化合物を含むことで、偏光子形成用フィルム及び二色性物質の錯体形成率を増加させ、偏光子の色相耐久性を向上させることができる。
【００３５】
前記染色液中のホウ酸化合物は、以後で遂行される架橋段階の架橋液に添加されるホウ酸化合物よりさらに高い濃度を有するように含まれる。
【００３６】
前記染色液中のホウ酸化合物の濃度は、特に限定されないが、例えば、染色液の全重量に対して３〜６重量％であってよく、好ましくは、３．５〜５重量％である。染色液中のホウ酸化合物の濃度が３重量％未満である場合、ヨウ素錯体形成増加の効果が低下し、６重量％を超える場合、応力上昇によって切断が生じ兼ねない。
【００３７】
前記ホウ酸化合物の種類は、特に限定されず、例えば、前記ホウ酸化合物は、ホウ酸、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸カリウム、及びホウ酸リチウム等が挙げられる。これらは、単独で又は２種以上を混合して用いられることができる。
【００３８】
染色液は、前記ホウ酸化合物の他に、水、水溶性有機溶媒又はこれらの混合溶媒と、ヨウ素とをさらに含んでもよい。ヨウ素の濃度は、染色液中、０．４〜４００ｍｍｏｌ／Ｌであってよく、好ましくは、０．８〜２７５ｍｍｏｌ／Ｌ、より好ましくは、１〜２００ｍｍｏｌ／Ｌである。
【００３９】
染色液は、染色の効率改善のための溶解助剤として、ヨウ化物をさらに含んでもよい。
【００４０】
ヨウ化物の種類は、特に限定されず、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、ヨウ化スズ、ヨウ化チタニウム等が挙げられ、水への溶解度が大きいことからヨウ化カリウムが好ましい。これらは、単独又は２種以上混合して用いられることができる。
【００４１】
前記ヨウ化物の含有量は、特に限定されず、例えば、染色液の全重量に対して０．０１〜１０重量％であってよく、好ましくは、０．１〜５重量％である。
【００４２】
染色槽の温度は、特に限定されず、例えば、５〜４２℃であってよく、好ましくは、１０〜３５℃である。
【００４３】
染色槽に偏光子形成用フィルムを浸漬する時間は、特に限定されず、例えば、１〜２０分であってよく、好ましくは、２〜１０分である。
【００４４】
染色段階とともに延伸段階が遂行され得、その場合、延伸比は１．０１〜２．０倍であってよく、好ましくは、１．１〜１．８倍である。
【００４５】
また、膨潤及び延伸段階までの偏光子の累積延伸比は１．２〜４．０倍であることが好ましい。前記累積延伸比が１．２倍未満である場合、フィルムにしわが生じ兼ねず、４．０倍を超える場合、初期の光学特性が低下され得る。
【００４６】
＜架橋段階＞
架橋段階は、物理的に吸着されるヨウ素分子による染色性が外部環境によって低下されないように、染色された偏光子形成用フィルムを架橋液に浸漬させ、吸着されたヨウ素分子を固定する段階である。
【００４７】
本発明の架橋段階に用いられる架橋液はホウ酸化合物を含む。前記架橋液は、ホウ酸化合物を含むことで、架橋効率を向上させて工程中におけるフィルムのしわ発生を抑制し、二色性物質の配向を形成して光学特性を向上させ得る。
【００４８】
前記架橋液中のホウ酸化合物は、染色段階における染色液中のホウ酸化合物より低い濃度を有するように含まれる。
【００４９】
二色性染料は、耐湿環境で湧出する場合は多くないが、ヨウ素の架橋反応が不安定な場合、環境によってはヨウ素分子が溶解又は昇華する場合が多いため、十分な架橋反応が行われることが求められる。
【００５０】
本発明による架橋段階は、第１の架橋段階及び第２の架橋段階で遂行され得、前記架橋段階のうち一以上の段階で用いられる架橋液にはホウ酸化合物が含まれ得る。
【００５１】
前記架橋液中のホウ酸化合物の濃度は特に限定されないが、例えば、架橋液の全重量に対して１．５〜３重量％であってよく、好ましくは、１．７〜２．５重量％である。架橋液中のホウ酸化合物の濃度が１．５重量％未満である場合、架橋効果が減少してフィルムの強直性が低下され得、３重量％を超える場合、過度な架橋結合によって切断が生じ兼ねない。
【００５２】
ホウ酸化合物には、染色段階で用いたものと同一のものが用いられることができる。
【００５３】
本発明の架橋液は、金属塩をさらに含んでもよい。
【００５４】
前記金属塩は、偏光子形成用フィルムとキレート構造を形成することで、架橋効率を向上させ得る。架橋効率が向上することで、乾燥後の劣化現象（赤変現象）を防ぐことができ、信頼性条件において架橋構造の変化を抑制することによりヨウ素錯体の漏出を防ぎ、色相耐久性に優れた偏光子を製造することができる。
【００５５】
前記金属塩の濃度は特に限定されないが、染色液及び架橋液中のホウ酸化合物と一定の濃度比を有するように含むことができ、例えば、｛（染色液中のホウ酸化合物の濃度／架橋液中のホウ酸化合物の濃度）｝＊（架橋液中の金属塩の濃度）の値が２〜２０重量％を満たす数値範囲で含まれ得、好ましくは５〜１５重量％である。
【００５６】
前記数値範囲内で含まれる場合、偏光子の色相耐久性が向上し、優れた光学特性を示す。前記の値が２重量％未満である場合、偏光度及び／又は色相耐久性が低下する問題が生じ兼ねず、２０重量％を超える場合、製造工程中に切断が生じ兼ねない。
【００５７】
前記金属塩の濃度は、特に限定されず、例えば、架橋液の全重量に対して２〜５重量％であってよく、好ましくは、２．５〜４重量％である。前記金属塩の濃度が２重量％未満である場合、架橋度向上の効果が不十分である可能性があり、偏光特性も低下され得る。５重量％を超える場合、偏光子形成用フィルムとの過度な化学結合によって切断の問題が生じ兼ねず、生産効率性が低下され得る。
【００５８】
本発明の架橋段階が第１の架橋段階及び第２の架橋段階で遂行される場合、前記架橋段階のうち一以上の段階で用いられる架橋液には金属塩が含まれ得る。
【００５９】
前記金属塩の種類は特に限定されず、例えば、硝酸亜鉛、硝酸アルミニウム、硝酸銀、硝酸銅、塩化亜鉛、ヨウ化亜鉛、酢酸亜鉛、酢酸銅、及び硫酸亜鉛等が挙げられ、好ましくは、硝酸亜鉛、硝酸アルミニウム、硝酸銀、硝酸銅である。これらは、単独で又は２種上混合して用いられることができる。
【００６０】
また、第１及び第２の架橋段階がいずれも金属塩を含む場合、金属塩の濃度は、第１の架橋段階の架橋液の全重量に対して２〜５重量％の量で含まれ得、第２の架橋段階の架橋液の全重量に対して２〜５重量％の量で含まれ得るが、これに限定されるものではない。
【００６１】
本発明の架橋液は、前述の化合物の他に、溶媒として用いられる水及び水とともに相溶可能な有機溶媒を含んでもよく、偏光子面内における偏光度の均一性及び染着されたヨウ素の脱着を防止するために、少量のヨウ化物をさらに含んでもよい。
【００６２】
前記ヨウ化物には、染色段階で用いられたものと同一のものが用いられることができ、また、前記ヨウ化物の濃度は特に限定されず、例えば、架橋液の全重量に対して０．０５〜１５重量％であってよく、好ましくは、０．５〜１１重量％である。架橋槽のヨウ化物の濃度が前記数値範囲を満たす場合、染色段階で吸着されたヨウ素イオンがフィルムから脱落するか、或いは、架橋液に含まれるヨウ素イオンがフィルムに浸透することを防ぎ、透過率の変化を抑制することができる。
【００６３】
架橋槽の温度は、特に限定されないが、例えば、２０〜７０℃であってよく、好ましくは、４０〜６０℃である。
【００６４】
架橋槽に偏光子形成用フィルムを浸漬する時間は、特に限定されず、例えば、１秒〜１５分であってよく、好ましくは、５秒〜１０分である。
【００６５】
架橋段階とともに延伸段階が遂行され得、その場合、第１の架橋段階の延伸比は１．４〜３．０倍であってよく、好ましくは、１．５〜２．５倍である。また、第２の架橋段階の延伸比は１．０１〜２．０倍であってよく、好ましくは、１．２〜１．８倍である。
【００６６】
前記第１の架橋段階及び第２の架橋段階の累積延伸比は、１．５〜５．０倍であってよく、好ましくは、１．７〜４．５倍である。前記累積延伸比が１．５倍未満である場合、架橋効率の上昇効果が不十分である可能性があり、５．０倍を超える場合、過度な延伸によるフィルムの破断が生じ兼ねず、生産効率性が低下され得る。
【００６７】
＜延伸段階＞
延伸段階は、前述のように、膨潤段階、染色段階、架橋段階のうち少なくとも一の段階とともに遂行されるか、或いは、前記段階以後にフィルムを移送しつつ、空気又は不活性ガス中で遂行され得、延伸液で満たされた別途の延伸槽を用いた独立した延伸段階として遂行され得る。或いは、膨潤段階前に未延伸のポリビニルアルコール系フィルムを空気又は不活性ガス中で延伸した後、そのフィルムに膨潤、染色、架橋、洗浄、及び乾燥段階を遂行することもできる。
【００６８】
延伸は、一段階で実施されてもよく、或いは、二以上の段階で実施されてもよいが、二以上の段階で実施されることが好ましい。延伸は、ニップロールの周速に差を設ける等の方法によって実施され得る。また、膨潤段階と同じく、エキスパンダロール、スパイラルロール、クラウンロール、クロスガイダ、ベンドバー等を槽中及び／又は槽出入口に設けることができる。
【００６９】
本発明の総累積延伸比は、４．０〜７．０倍が好ましい。なお、本明細書において「累積延伸比」とは、各段階の延伸比を掛けた値を意味する。
【００７０】
＜洗浄段階＞
本発明の偏光子の製造方法は、必要に応じて、架橋及び延伸が終了した後に洗浄段階をさらに備え得る。
【００７１】
洗浄段階は、架橋及び延伸が終了した偏光子形成用フィルムを、洗浄液で満たされた洗浄槽に浸漬させることで、以前の段階で偏光子形成用フィルムに付着した不要な残留物を除去する段階である。
【００７２】
洗浄用水溶液は水（脱イオン水）であってよく、ヨウ化物をさらに添加してもよい。ヨウ化物としては、染色段階で用いられたものと同一のものを用いることができ、それらの中でヨウ化ナトリウム又はヨウ化カリウムを用いることが好ましい。ヨウ化物の含有量は、特に限定されず、例えば、洗浄用水溶液の全重量に対して０．１〜１０重量部であってよく、好ましくは３〜８重量部であってよい。
【００７３】
洗浄槽の温度は、特に限定されず、例えば、１０〜６０℃であってよく、好ましくは、１５〜４０℃であってよい。
【００７４】
洗浄段階は省略されてもよく、染色段階、架橋段階、又は延伸段階のような前段階が終了する度に遂行されてもよい。また、１回以上繰り返されることもでき、その繰り返し回数は特に制限されない。
【００７５】
＜乾燥段階＞
乾燥段階は、洗浄された偏光子形成用フィルムを乾燥し、乾燥によるネックイン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段階である。
【００７６】
乾燥方法としては、自然乾燥、エアー乾燥、加熱乾燥、マイクロ波乾燥、熱風乾燥等の方法を用いることができ、最近では、フィルム中の水のみを活性化させて乾燥するマイクロ波処理が新たに用いられており、通常熱風処理及び遠赤外線処理が主に用いられている。
【００７７】
熱風乾燥時の温度は、特に限定されないが、偏光子の劣化を防止するために比較的低い温度で遂行されることが好ましく、例えば、２０〜９０℃であってよく、好ましくは、８０℃以下、さらに好ましくは、６０℃以下である。
【００７８】
前記熱風乾燥の遂行時間は特に限定されず、例えば、１〜１０分間遂行され得る。
【００７９】
また、本発明の偏光子は、少なくとも一面に保護フィルムが積層された偏光板を製造するために用いられ得る。
【００８０】
前記保護フィルムの種類は、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性、等方性等に優れたフィルムであれば特に限定されず、具体的な例としては、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、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂；ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース等のセルロース系樹脂；ポリカーボネート系樹脂；ポリメチル（メタ）アクリレート、ポリエチル（メタ）アクリレート等のポリアクリル系樹脂；ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体等のスチレン系樹脂；ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロ系又はノルボルネン構造を有するポリオレフィン、エチレンプロピレン共重合体等のポリオレフィン系樹脂；ナイロン、芳香族ポリアミド等のポリアミド系樹脂；イミド系樹脂；ポリエーテルスルホン系樹脂；スルホン系樹脂；ポリエーテルケトン系樹脂；硫化ポリフェニレン系樹脂；ビニルアルコール系樹脂；塩化ビニリデン系樹脂；ビニルブチラール系樹脂；アリレート系樹脂；ポリオキシメチレン系樹脂；エポキシ系樹脂等のような熱可塑性樹脂で構成されたフィルムが挙げられ、前記熱可塑性樹脂のブレンド物で構成されたフィルムも用いることができる。また、（メタ）アクリル系、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からなるフィルムを用いることもできる。これらの中でも、偏光特性又は耐久性を考慮すると、特にアルカリ等によってケン化された表面を有するセルロース系フィルムが好ましい。また、保護フィルムは、下記光学層の機能を兼ね備えるものであってもよい。
【００８１】
前記偏光板の構造は特に制限されず、必要な光学特性を満たし得る多様な種類の光学層が偏光子上に積層されたものであってよい。例えば、偏光子の少なくとも片面に偏光子を保護する保護フィルムが積層された構造；偏光子の少なくとも片面又は保護フィルム上にハードコーティング層、反射防止層、粘着防止層、拡散防止層、防眩層等の表面処理層が積層された構造；偏光子の少なくとも片面又は保護フィルム上に視野角を補償する配向液晶層、或いはその他の機能性膜が積層された構造を有するものであってよい。また、各種画像表示装置を形成するために用いられる偏光変換装置のような光学膜、リフレクタ、半透過板、１／２波長板又は１／４波長板のような波長板（λ板を含む）を含む位相差板、視野角補償膜、輝度向上膜のいずれか一以上が光学層として積層された構造であってよい。より詳しくは、偏光子の片面に保護フィルムが積層された構造の偏光板であって、積層された保護フィルム上にリフレクタ若しくは半透過リフレクタが積層された反射型偏光板又は半透過型偏光板；位相差板が積層された楕円形又は円形偏光板；視野角補償層又は視野角補償膜が積層された広い視野角偏光板；或いは輝度向上膜が積層された偏光板等が好ましい。
【００８２】
このような偏光板は、通常の液晶表示装置のみならず、電界発光表示装置、プラズマ表示装置、電界放出表示装置等の各種の画像表示装置に適用可能である。
【００８３】
以下、本発明の理解を容易にするために、好適な実施例を示すが、これら実施例は本発明を例示するに過ぎず、添付された特許請求の範囲を制限するわけではなく、本発明の範疇及び技術思想の範囲内において実施例に対し変更が多様であること且つ修正が可能であることは、当業者にとって明らかなものであり、このような変更及び修正が添付された特許請求の範囲に属するのも当然のことである。
【００８４】
実施例１
ケン化度が９９．９％以上の透明な未延伸ポリビニルアルコールフィルム（ＰＳ−７５００、クラレ社）を３０℃の水（脱イオン水）に２分間浸漬して膨潤させた後、ヨウ素３．５ｍｍｏｌ／Ｌ、ヨウ化カリウム２重量％、及びホウ酸３．５重量％を含む３０℃の染色液に４分浸漬することで染色した。この時、膨潤及び染色段階でそれぞれ１．３倍、１．４倍の延伸比で延伸し、染色槽までの累積延伸比が１．８倍となるように延伸を行った。続いて、ヨウ化カリウム１０重量％、ホウ酸１．７重量％、及び硝酸亜鉛２．５重量％を含む５０℃の架橋液に３０秒間浸漬（第１の架橋段階）して架橋させつつ、２倍の延伸比で延伸を行った。以後、ヨウ化カリウム１０重量％及びホウ酸１．７重量％を含む５０℃の架橋液に２０秒間浸漬（第２の架橋段階）して架橋させつつ、１．５倍の延伸比で延伸を行った（第１及び第２の架橋段階の累積延伸比は３倍）。
【００８５】
この時、膨潤、染色、及び架橋段階の総累積延伸比が５．４６倍になるようにした。架橋が終了した後、ポリビニルアルコールフィルムを７０℃のオーブンで４分間乾燥して偏光子を製造した。
【００８６】
製造された偏光子の両面にトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルムを積層することで偏光板を製造した。
【００８７】
実施例２〜１１及び比較例１〜４
下記表１に記載の成分及び含有量を用いたこと以外は実施例１と同様の方法で偏光子及び偏光板を製造した。
【００８８】
【表１】
2015075762.tif 000002
【００８９】
試験例
前記実施例及び比較例において製造した偏光子の物性を下記の方法で測定し、その結果を下記表２に示す。
【００９０】
１．光学特性（偏光度、透過率）
製造した偏光子を４ｃｍ×４ｃｍの大きさで切断した後、紫外可視光線分光計（Ｖ−７１００、ＪＡＳＣＯ社製）を用いて透過率（平行透過率、直交透過率、及び単体透過率）を測定した。
【００９１】
偏光度は、下記数式１で定義される測定値であり、透過率は、単体透過率値を意味する。
［数式１］
偏光度（Ｐ）＝［（Ｔ１−Ｔ２）／（Ｔ１＋Ｔ２）］１／２
〔式中、Ｔ１は、一組の偏光子を吸収軸が平行な状態で配置した時に得られる平行透過率であり、Ｔ２は、一組の偏光子を吸収軸が直交する状態で配置した時に得られる直交透過率である。〕
【００９２】
続いて、前記偏光子を１０５℃の乾燥雰囲気下で３０分間放置した後（耐久性試験）、光学特性を再度測定することで変化量を確認した。
【００９３】
２．色相耐久性評価（ΔＡ７００、Δ直交ｂ）
分光光度計（（株）日本分光社のＶ７１００）を用いて偏光子の分光透過率τ（λ）を測定した。測定された分光透過率τ（λ）から直交分光透過スペクトラムを求め、分光透過スペクトラムから直交色相ｂ及び下記数式２を用いてＡ７００を求めた。
【００９４】
続いて、前記偏光子を１０５℃の乾燥雰囲気下で３０分間放置した後（耐久性試験）、再度分光透過率τ（λ）を測定し、測定された分光透過率τ（λ）から直交分光透過スペクトラムを求め、分光透過スペクトラムから直交色相ｂ及び下記数式２を用いてＡ７００を求め、直交色相ｂの耐久性試験前後の差をΔ直交ｂ、Ａ７００の耐久性試験前後の差をΔＡ７００とした。この時、Δ直交ｂ及びΔＡ７００の値が大きいほど、乾熱下での変色程度が大きいものと判断する。
［数式２］
Ａ７００＝−Ｌｏｇ１０｛（ＴＭＤ，７００×ＴＴＤ，７００）／１００００｝
〔式中、ＴＭＤ，７００は、一組の偏光板を吸収軸が平行な状態で配置した時に得られる７００ｎｍ波長における平行透過率であり、ＴＴＤ，７００は、一組の偏光板を吸収軸が直交する状態で配置した時に得られる７００ｎｍ波長における直交透過率である。〕
【００９５】
前記ΔＡ７００は１．３未満、Δ直交ｂは０．３未満であるほど、変色程度が小さいものとみなす。
【００９６】
前記１０５℃の乾燥雰囲気下で３０分間放置した後、目視観察により偏光子の赤変発生有無を確認した。
【００９７】
【表２】
2015075762.tif 000003
【００９８】
前記表２で分かるように、本発明に係る製造方法によって製造された偏光子は、透過率及び偏光度が高く、光学特性に優れ、且つ赤変現象が発生しないため、色相耐久性に優れることが確認された。
【００９９】
染色液及び架橋液のホウ酸化合物の濃度比（Ａ／Ｂ）が本発明の数値範囲を多少逸脱する実施例４の場合、染色液中のホウ酸化合物の濃度が高いため、透過率が他の実施例より高かったが、偏光度が若干低下し、ΔＡ７００及びΔ直交ｂの値がやや高いため、色相耐久性も若干低下することが確認された。
【０１００】
染色液及び架橋液のホウ酸化合物、並びに架橋液の金属塩の濃度に対するパラメーターが本発明の範囲を多少逸脱する実施例６の場合、ΔＡ７００及びΔ直交ｂの値が他の実施例より高く示され、比較例よりは色相耐久性に優れていたが、他の実施例よりは若干低下することが確認された。
【０１０１】
染色液にホウ酸化合物を含まない比較例１、及び染色液にホウ酸化合物を含まず、且つ架橋液に金属塩を含まない比較例２の場合も、偏光子形成用フィルム中における二色性物質の錯体形成率が減少され色相耐久性が顕著に低下し、赤変が発生することが確認された。
【０１０２】
染色液及び架橋液のいずれもホウ酸化合物を含まない比較例３は、偏光特性が顕著に低下し、ΔＡ７００及びΔ直交ｂの値が非常に高く、赤変が発生することが確認された。
【０１０３】
架橋液のホウ酸化合物の濃度が染色液のホウ酸化合物の濃度より高い比較例４の場合、赤変は発生しなかったが、ΔＡ７００及びΔ直交ｂの値が実施例より大きく、色相耐久性が低下することが確認された。