(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続的に供給されるポリビニルアルコール系フィルムに架橋成分を含ませ、保持手段から離脱直後のフィルムの配向方向が、フィルム搬送方向に対し４０〜５０゜の角度をなし、両端を保持手段により保持しつつ、３０℃〜８０℃、７０〜９９％ＲＨの雰囲気下で張力を付与して２．０〜８．０倍に延伸した後、幅変化を±５％以内に保ちつつ乾燥し、しかる後保持手段より離脱したフィルムを染色に供することを特徴とする偏光膜の製造方法。
【請求項２】
連続的に供給されるポリビニルアルコール系フィルムを染色し、かつ架橋成分を含ませ、両端を保持手段により保持しつつ、３０℃〜８０℃、７０〜９９％ＲＨの雰囲気下で張力を付与して２．０〜８．０倍に延伸した後、幅変化を±５％以内に保ちつつ乾燥することを特徴とする偏光膜の製造方法。
【請求項３】
染色をヨウ素およびヨウ素イオンを含有する物質の溶液で行うことを特徴とする請求項２に記載の偏光膜の製造方法。
【請求項４】
保持手段からフィルムが離脱する時点のフィルム水分が、１０％以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の偏光膜の製造方法。
【請求項５】
延伸後の乾燥温度が、６０〜１３０℃であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の偏光膜の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の方法で製造された偏光膜の少なくとも片面を、透明フィルムで保護してなることを特徴とする偏光板。
【請求項７】
請求項６の偏光板を、液晶セルの両側に配置された２枚の偏光板のうちの少なくとも一方に用いることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はポリビニルアルコール系フィルムを幅方向に延伸し、二色性物質を吸着、配向させて偏光膜を製造する方法に関する。さらには、該方法を用いて製造された偏光膜を用いた偏光板、および該偏光板を用いた液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
偏光板は液晶表示装置（以下、「ＬＣＤ」とも言う）の普及に伴い、需要が急増している。偏光板は一般に偏光能を有する偏光層の両面あるいは片面に、接着剤層を介して保護フィルムを貼り合わせてなる。偏光層としてはポリビニルアルコール（以下、「ＰＶＡ」とも言う）が主に用いられており、ＰＶＡフィルムを一軸延伸させてからヨウ素あるいは二色性染料で染色するか、逆に染色してから延伸され、さらにホウ素化合物で架橋することにより偏光膜が形成され、保護フィルムを貼合して偏光板として使用される。一般的には、ヨウ素を液相で吸着させた後、液中でロール方式で延伸する方法がとられている。また、高温下で乾式延伸し、フィルムを緊張下に保ったまま染色に供する方法も用いられている。通常は長手方向に一軸延伸するため、偏光膜の吸収軸は長手方向にほぼ平行となる。
【０００３】
従来のＬＣＤにおいては、画面の縦あるいは横方向に対して偏光板の透過軸を４５゜傾けて配置しているため、ロール形態で製造される偏光板の打ち抜き工程において、ロール長手方向に対し４５゜方向に打ち抜かなければならなかった。
しかしながら、４５゜方向に打ち抜いたときには、最終的にロールの両端付近で使用できない部分が発生し、特に大サイズの偏光板では、得率が小さくなるという問題があった。また、貼り合わせ後の偏光板は材料の再利用が難しく、結果として廃棄物が増えると言う問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この問題を解決するため、本発明者らは特願２０００−２０８７１３号明細書において、テンター延伸機等を用い、生産性良く長手方向に４５゜傾斜した吸収軸を持つ偏光膜を製造する方法を提案した。
即ち、
フィルムの一方端の実質的な保持開始点から実質的な保持解除点までの保持手段の軌跡Ｌ１及びフィルムのもう一端の実質的な保持開始点から実質的な保持解除点までの保持手段の軌跡Ｌ２と、二つの実質的な保持解除点の距離Ｗが、下記式（２）を満たすように延伸すること、
式（２）  ｜Ｌ２−Ｌ１｜＞０．４Ｗ
または、
（ｉ）少なくともフィルム幅方向に１．１〜２０．０倍に延伸し、
（ii）フィルム両端の保持装置の長手方向進行速度差を１％以下とし、
（iii）フィルム両端を保持する工程の出口におけるフィルムの進行方向とフィルムの実質的延伸方向のなす角が、２０〜７０゜傾斜するようにフィルム進行方向をフィルム両端を保持させた状態で屈曲させる、
ことにより長手方向に対する斜め配向が達成されることを提案した。
【０００５】
しかしながら、この延伸方法で偏光膜を製造したとき、いわゆるテンター装置は液中への設置が至難であり、延伸は気相内で行わざるを得ない。あらかじめヨウ素染色された湿潤膜を乾燥空気内で延伸すると、乾燥ムラが色ムラとなりＬＣＤの表示品位を落とす。
また、テンター離脱後に染色に供しようとした場合には、一旦保持手段から離脱し緊張から解放する必要があり、従来の乾式延伸では、わざわざ斜めにした配向にずれが生じ、望ましい配向方向を得られない。
【０００６】
本発明の目的は、ポリビニルアルコール系フィルムの両端を保持しつつ張力を与えて延伸して偏光膜を製造する方法にあって、色ムラや吸収軸のズレが起こりにくい製造方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、該製造法により製造された色ムラが少ない偏光膜から高得率で得られる偏光板を提供することにある。
本発明のさらなる他の目的は、該偏光板を用いた液晶表示装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
発明者らは、上記の目的を達成する手段を鋭意検討した結果、色ムラや吸収軸ズレが少ない偏光膜を製造する方法を見いだした。即ち、本発明によれば、下記構成の偏光膜の製造法、偏光板、及び液晶表示装置が提供され、本発明の上記目的が達成される。
１．連続的に供給されるポリビニルアルコール系フィルムに架橋成分を含ませ、保持手段から離脱直後のフィルムの配向方向が、フィルム搬送方向に対し４０〜５０゜の角度をなし、両端を保持手段により保持しつつ、３０℃〜８０℃、７０〜９９％ＲＨの雰囲気下で張力を付与して２．０〜８．０倍に延伸した後、幅変化を±５％以内に保ちつつ乾燥し、しかる後保持手段より離脱したフィルムを染色に供することを特徴とする偏光膜の製造方法。
２．連続的に供給されるポリビニルアルコール系フィルムを染色し、かつ架橋成分を含ませ、両端を保持手段により保持しつつ、３０℃〜８０℃、７０〜９９％ＲＨの雰囲気下で張力を付与して２．０〜８．０倍に延伸した後、幅変化を±５％以内に保ちつつ乾燥することを特徴とする偏光膜の製造方法。
３．染色をヨウ素およびヨウ素イオンを含有する物質の溶液で行うことを特徴とする上記２に記載の偏光膜の製造方法。
４．保持手段からフィルムが離脱する時点のフィルム水分が、１０％以下であることを特徴とする上記１〜３のいずれかに記載の偏光膜の製造方法。
５．延伸後の乾燥温度が、６０〜１３０℃であることを特徴とする上記１〜４のいずれかに記載の偏光膜の製造方法。
６．上記１〜５のいずれかに記載の方法で製造された偏光膜の少なくとも片面を、透明フィルムで保護してなることを特徴とする偏光板。
７．上記６の偏光板を、液晶セルの両側に配置された２枚の偏光板のうちの少なくとも一方に用いることを特徴とする液晶表示装置。
【０００８】
【発明の実施形態】
以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
本発明の第一の特徴は、ポリビニルアルコール系フィルム（以下、「ＰＶＡ系フィルム」とも言う）に架橋成分を含ませ、高い湿度雰囲気で延伸することにより、乾燥ムラによる多ヨウ素イオンの生成ムラ、あるいは乾燥ムラによる結晶化度、配向度ムラを抑制するものである。
本発明の第二の特徴は、幅をほぼ一定に保った状態で湿潤したフィルムを乾燥させ、同時に架橋を進行させることで、延伸膜の強度を増し、延伸手段から離脱した後、製造ラインのテンション、染色工程の水分による膨潤等による配向軸のズレを抑制することである。
【０００９】
本発明の偏光膜の製造方法の一例を図１に基づいて概略的に説明する。
図１は、長手方向に対し４５゜吸収軸が傾斜した偏光膜を製造するテンター設備の例の概略図である。（ａ）が原反フィルムを導入する工程、（ｂ）が幅方向延伸工程、（ｃ）が延伸フィルムを次工程に送る工程である。ＰＶＡ系フィルム１１は、（イ）の方向から導入され、テンター延伸機に噛み込む。噛み込んだ後（ａ）工程において塗布手段１２で架橋剤の溶液を塗布され、（ｂ）工程で幅方向に一軸延伸される。延伸中の雰囲気は、３０℃〜８０℃、７０〜９９％ＲＨであることが必要である。ここで配向軸を傾斜させるためフィルム進行方向を屈曲させた後、（ｃ）工程で幅をほぼ一定に保ちつつ乾燥し、揮発分を十分除去した後（ロ）方向に離脱する。離脱後延伸、架橋された膜は染色槽１５で染色液に浸漬され、ヨウ素、二色性染料等の二色性物質を吸着させ、偏光膜となる。
【００１０】
本発明の偏光膜の製造方法のもう一つの例を図２に基づいて概略的に説明する。
図２は、いわゆる通常の幅方向一軸延伸型テンター延伸機の例の概略図である。ＰＶＡ系フィルム２１は二色性物質染色槽２２で染色され、塗布手段２３で架橋剤溶液を塗布され、テンター延伸機に噛み込む。（ｂ）工程で３０℃〜８０℃、７０〜９９％ＲＨの雰囲気下で幅方向に一軸延伸された後、（ｃ）工程で幅をほぼ一定に保って乾燥され、揮発分を十分除去した後（ロ）方向に離脱して偏光膜となる。
【００１１】
いずれの場合においても、（ｃ）工程における乾燥は、架橋ムラによる配向軸のズレを抑制するため、幅変化を±５％に保つことが必要であり、±３％に保つことがさらに好ましい。幅変化が大きすぎると、硬化途中の偏光膜にクニックや破断を生じやすい。
乾燥温度は６０〜１３０℃であることが好ましく、この温度は、吸着する二色性物質の種類、および吸着工程が延伸工程の前後いずれかにあるかにより適宜変更される。昇華性の強いヨウ素等を延伸工程より前に吸着させるときには低温側が好ましく、染色を延伸工程の後で行う場合、また延伸工程の前であっても、昇華性の低い二色性物質を用いる場合は、硬膜を促進するためより高温側が望ましい。
保持手段からフィルムが離脱する時点のフィルム中の水分は、１０％以下であることが好ましく、５％以下であることがさらに好ましい。離脱時点の水分が多すぎると、離脱後のラインテンションによりフィルムに変形が生じ、吸収軸方向のズレを生じやすい。
【００１２】
図１，図２の例では（ａ）工程と（ｂ）工程は明確に分離できるが、（ａ）、（ｂ）工程間に明確な区切りは必要なく、必要に応じ噛み込み時点からすぐ延伸を開始することもできる。
【００１３】
架橋剤をＰＶＡ系フィルムに付与する手段は、特に限定されるものではなく、フィルムの液への浸漬、塗布、噴霧等任意の方法を用いることができるが、特に浸漬法、塗布法が好ましい。塗布手段としてはロールコータ、ダイコータ、バーコータ、スライドコータ、カーテンコータ等、通常知られている任意の手段をとることができる。また、溶液を含浸させた布、綿、多孔質素材等をフィルムに接触する方式も好ましい。
架橋剤としては、米国再発行特許第２３２８９７号に記載のものが使用できるが、ホウ酸、ホウ砂が実用的に好ましく用いられる。また、亜鉛、コバルト、ジルコニウム、鉄、ニッケル、マンガン等の金属塩も併せて用いることができる。架橋剤の付与は、延伸機に噛み込む前に行ってもよいし、噛み込んだ後に行っても良く、幅方向延伸が実質的に終了する図１，図２の例の（ｂ）工程の終端までのいずれかの工程で行えばよい。
【００１４】
また、本発明は、図１の如く、保持手段から離脱直後のフィルムの配向方向が、フィルム搬送方向に対し４０〜５０゜の角度をなす特願２０００−２０８７１３号明細書に記載されている延伸方法と組み合わせた場合に最大の効果を発揮する。フィルム長手方向に対し配向軸が傾斜していると、ラインテンション、染色液の膨潤等の影響を受け、配向軸の角度にズレを生じやすいが、本発明の方法により、これを防止することができる。
【００１５】
偏光膜の原反となるＰＶＡ系フィルムは通常、ポリ酢酸ビニルをケン化したものであるが、例えば不飽和カルボン酸、不飽和スルホン酸、オレフィン類、ビニルエーテル類のように酢酸ビニルと共重合可能な成分を含有しても構わない。また、アセトアセチル基、スルホン酸基、カルボキシル基、オキシアルキレン基等を含有する変性ＰＶＡも用いることができる。ＰＶＡのケン化度は特に限定されないが、溶解性、偏光性、耐熱、耐湿性等の観点から８０〜１００ｍｏｌ％が好ましく、９０〜１００ｍｏｌ％が特に好ましい。またＰＶＡの重合度は特に限定されないが、フィルム強度や耐熱、耐湿性、延伸性などから８００〜１００００が好ましく、１０００〜５０００が特に好ましい。また、ＰＶＡのシンジオタクチシチーについては特に限定されず、目的に応じ任意の値をとることができる。延伸前のフィルムの厚味は特に限定されないが、フィルム保持の安定性、延伸の均質性の観点から、１μｍ〜１ｍｍが好ましく、２０〜２００μｍが特に好ましい。
【００１６】
延伸は３倍以上行うことが好ましく、４．５倍以上がより好ましい。延伸後の膜厚は特に限定されないが、取り扱い性、耐久性、経済性の観点より、５〜１００μｍが好ましく、１０〜４０μｍがより好ましい。
【００１７】
染色方法としては、二色性物質の溶液にＰＶＡ系フィルムを浸漬する方法、二色性物質溶液をフィルムに塗布あるいは噴霧する方法等、任意の手段が可能である。また、上に述べた液相吸着のみでなく、気相による吸着も必要に応じ行うことができる。染色は延伸工程中、延伸工程の前後、あるいはその両方のいずれの工程で行ってもよく、あらかじめＰＶＡ系フィルムをキャスティングする際に二色性物質を混合しておくことも可能である。
【００１８】
二色性物質としては、ヨウ素が好ましく用いられる。ヨウ素は単独で用いてもよいが、ヨウ化カリウム等のヨウ化塩と共に用いることがより好ましい。
二色性色素で染色することも好ましい。二色性色素の具体例としては、例えばアゾ系色素、スチルベン系色素、ピラゾロン系色素、トリフェニルメタン系色素、キノリン系色素、オキサジン系色素、チアジン系色素、アントラキノン系色素等の色素系化合物をあげることができる。水溶性のものが好ましいが、この限りではない。又、これらの二色性色素にスルホン酸基、アミノ基、水酸基などの親水性置換基が導入されていることが好ましい。
【００１９】
二色性色素の代表的なものとしては、例えばシー．アイ．ダイレクト．イエロー１２、シー．アイ．ダイレクト．オレンジ３９、シー．アイ．ダイレクト．オレンジ７２、シー．アイ．ダイレクト．レッド  ２８、シー．アイ．ダイレクト．レッド  ３９、シー．アイ．ダイレクト．レッド７９、シー．アイ．ダイレクト．レッド  ８１、シー．アイ．ダイレクト．レッド  ８３、シー．アイ．ダイレクト．レッド  ８９  、シー．アイ．ダイレクト．バイオレット  ４８、シー．アイ．ダイレクト．ブルー  ６７、シー．アイ．ダイレクト．ブルー  ９０、シー．アイ．ダイレクト．グリーン  ５９、シー．アイ．アシッド．レッド  ３７等が挙げられ、さらに特開平１−１６１２０２号、特開平１−１７２９０６号、特開平１−１７２９０７号、特開平１−１８３６０２号、特開平１−２４８１０５号、特開平１−２６５２０５号、特開平７−２６１０２４号、の各公報記載の色素等を挙げることができる。
特に、シー．アイ．ダイレクト．レッド  ２８（コンゴーレッド）は古くよりこの用途に好ましいとして知られている。これらの二色性色素は遊離酸、あるいはアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン類の塩として用いられる。
これらの二色性色素は２種以上を配合することにより、各種の色相を有する偏光子を製造することができる。偏光素子または偏光板として偏光軸を直交させた時に黒色を呈する化合物（色素）や黒色を呈するように各種の二色性色素を配合したものが単板透過率、偏光率とも優れており好ましい。
【００２０】
本発明で製造された偏光膜は、両面あるいは片面に保護フィルムを貼り付けて偏光板として用いることができる。保護フィルムの種類は特に限定されず、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート等のセルロースアシレート類、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリエステル等を用いることができる。偏光板の保護膜には、透明性、適度な透湿度、低複屈折性、適度な剛性といった物性が求められ、総合的にみるとセルロースアシレート類が好ましく、特にセルロースアセテートが好ましい。
【００２１】
保護膜の物性は、用途に応じた物性値が求められるが、通常の透過型ＬＣＤに用いる場合の代表的な好ましい物性値を以下に示す。
膜厚は取り扱い性や耐久性の観点から５〜５００μｍが好ましく、２０〜２００μｍがより好ましく、２０〜１００μｍが特に好ましい。
レターデーション値は６３２．８ｎｍにおいて０〜１５０ｎｍが好ましく、０〜２０ｎｍがより好ましく、０〜５ｎｍが特に好ましい。
保護膜の遅相軸は、偏光膜の吸収軸と実質的に平行または直交させることが、直線偏光の楕円化を避ける観点から好ましい。但し、保護膜に位相差板等、偏光性を変化させる機能を持たせる場合には、この限りではなく、偏光板の吸収軸と保護膜の遅相軸は任意の角度をとることができる。
可視光線透過率は６０％以上が好ましく、９０％以上が特に好ましい。９０℃１２０時間処理後の寸度減少は、０．３〜０．０１％であることが好ましく、０．１５〜０．０１％であることが特に好ましい。
フィルムの引っ張り試験による抗張力値は、５０〜１０００ＭＰａが好ましく、１００〜３００ＭＰaが特に好ましい。フィルムの透湿度は、１００〜８００ｇ／ｍ2・ｄａｙが好ましく、３００〜６００ｇ／ｍ2・ｄａｙ が特に好ましい。
無論、本発明の保護膜は、以上の値に限定されるものではない。
【００２２】
保護膜に特に好ましく用いられるセルロースアセテートの重合度（粘度平均）は、２００〜７００が好ましく、特に２５０〜５５０のものが好ましい。セルロースアセテート原料のセルロースとしては、綿花リンターや木材パルプなどがあるが、何れの原料セルロースから得られるセルロースアセテートでも使用できるし、混合して使用してもよい。
【００２３】
セルロースアセテートフィルムは、通常ソルベントキャスト法により製造される。ソルベントキャスト法は、セルロースアセテートおよび各種添加剤を溶媒に溶解して濃厚溶液（以下、ドープと称する）を調製し、これをドラムまたはバンドのような無端支持体上に流延し、溶媒を蒸発させてフイルムを形成するものである。ソルベントキャスト法における流延および乾燥方法については、米国特許２３３６３１０号、同２３６７６０３号、同２４９２０７８号、同２４９２９７７号、同２４９２９７８号、同２６０７７０４号、同２７３９０６９号、同２７３９０７０号、英国特許６４０７３１号、同７３６８９２号の各明細書、特公昭４５−４５５４号、同４９−５６１４号、特開昭６０−１７６８３４号、同６０−２０３４３０号、同６２−１１５０３５号の各公報に記載がある。
【００２４】
セルロースアセテートを溶解する有機溶媒の例には、炭化水素（例、ベンゼン、トルエン）、ハロゲン化炭化水素（例、メチレンクロライド、クロロベンゼン）、アルコール（例、メタノール、エタノール、ジエチレングリコール）、ケトン（例、アセトン）、エステル（例、酢酸エチル、酢酸プロピル）およびエーテル（例、テトラヒドロフラン、メチルセロソルブ）などがあげられる。なかでも、炭素数１〜７のハロゲン化炭化水素が好ましく用いられ、メチレンクロライドが最も好ましく用いられる。
セルロースアセテートの溶解性、支持体からの剥取り性、フィルムの機械強度等、光学特性等の物性の観点から、メチレンクロライドの他に炭素数１〜５のアルコールを一種、ないし数種類混合することが好ましい。アルコールの含有量は、溶媒全体に対し２〜２５重量％が好ましく、５〜２０重量％がより好ましい。アルコールの具体例としては、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール等があげられるが、メタノール、エタノール、ｎ−ブタノール、あるいはこれらの混合物が好ましく用いられる。
【００２５】
セルロースアセテートの他に、乾燥後固形分となる成分としては、可塑剤をはじめ、紫外線吸収剤、無機微粒子、カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ土類金属の塩などの熱安定剤、帯電防止剤、難燃剤、滑剤、油剤、支持体からの剥離促進剤、加水分解防止剤等を任意に含むことができる。
【００２６】
好ましく添加される可塑剤の例としては、トリフェニルフォスフェート、ビフェニルジフェニルフォスフェート、トリクレジルフォスフェート、クレジルジフェニルフォスフェート、トリブチルフォスフェート、ジメチルフタレート、ジエチルフタレート、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジエチルヘキシルフタレート、トリアセチン、エチルフタリルエチルグリコレート、トリメチルトリメリテートらがあげられる。特にトリフェニルホスフェート、ビフェニルジフェニルフォスフェート、ジエチルフタレート、エチルフタリルエチルグリコレート、トリメチルトリメリテートが好ましい。
これらの可塑剤は１種で使用してもよいし２種以上併用してもよい。可塑剤の添加量はセルロースアセテートに対して５〜３０重量％が好ましく、特に８〜１６重量％以下が好ましい。
【００２７】
紫外線吸収剤は、目的に応じ任意の種類のものを選択することができ、サリチル酸エステル系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、ベンゾエート系、シアノアクリレート系、ニッケル錯塩系等の吸収剤を用いることができ、特にベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系が好ましい。
【００２８】
セルロースアセテートに添加する無機微粒子としては、シリカ、カオリン、タルク、ケイソウ土、石英、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、アルミナなどを目的に応じ、任意に用いることができる。分散粒子の数平均粒径は０．０１〜１００μｍが好ましく、０．１〜１０μｍが特に好ましい。
【００２９】
支持体からの剥離促進剤としては、界面活性剤が有効でありリン酸系、スルフォン酸系、カルボン酸系、ノニオン系、カチオン系など特に限定されない。これらは、例えば特開昭６１−２４３８３７号公報などに記載されている。
【００３０】
上記のセルロースアセテートフィルムを保護膜に用いる場合、ＰＶＡ系樹脂との密着性を高めるため、フィルム表面にケン化、コロナ処理、火炎処理、グロー放電処理等の手段により、親水性を付与することが好ましい。また、親水性樹脂をセルロースアセテートと親和性のある溶媒に分散し、薄層塗布しても良い。以上の手段の中では、フィルムの平面性、物性が損なわれないため、ケン化処理が特に好ましい。ケン化処理は、例えば苛性ソーダのようなアルカリ水溶液にフィルムを浸漬することで行われる。処理後は過剰のアルカリを除くため、低濃度の酸で中和し、水洗を十分行うことが好ましい。
【００３１】
本発明の偏光板の保護膜表面には、特開平４−２２９８２８号、特開平６−７５１１５号、特開平８−５０２０６号等の各公報に記載のＬＣＤの視野角補償のための光学異方層や、ディスプレイの視認性向上のための防眩層や反射防止層、あるいはＬＣＤ輝度向上のための異方性散乱や異方性光学干渉によるＰＳ波分離機能を有する層（高分子分散液晶層、コレステリック液晶層等）、偏光板の耐傷性を高めるためのハードコート層、水分や酸素の拡散を抑えるガスバリア層、偏光膜あるいは接着剤、粘着剤との密着力を高める易接着層、スベリ性を付与する層等、任意の機能層を設けることができる。
機能層は偏光膜側に設けても良いし、偏光膜と反対面に設けても良く、目的に応じ適宜に選択できる。
【００３２】
本発明の偏光膜には、各種機能膜を保護膜として直接片面または両面に貼合することができる。機能膜の例としては、λ／４板、λ／２板などの位相差膜、光拡散膜、偏光板と反対面に導電層を設けたプラスチックセル、異方性散乱や異方性光学干渉機能等をもつ輝度向上膜、反射板、半透過機能を持つ反射板等があげられる。
【００３３】
偏光板保護膜としては、上に述べた好ましい保護膜を一枚、または複数枚積層して用いることができる。偏光膜の両面に同じ保護膜を貼合しても良いし、両面に異なる機能、物性をもつ保護膜をそれぞれ貼合しても良い。また、片面のみに上記保護膜を貼合し、反対面には直接液晶セルを貼合するために、粘着剤層を直接設けて保護膜を貼合しないことも可能である。この場合粘着剤の外側には、剥離可能なセパレータフィルムを設けることが好ましい。
【００３４】
保護膜と偏光膜を接着する接着剤としては特に限定はなく、ＰＶＡ系、変性ＰＶＡ系、ウレタン系、アクリル系等、知られているものを任意に用いることができる。接着層の厚味は０．０１〜２０μｍが好ましく、０．１〜１０μｍがさらに好ましい。
【００３５】
本発明の偏光板は、液晶表示装置のコントラストを高める観点から、透過率は高い方が好ましく、偏光度は高い方が好ましい。透過率は好ましくは３０％以上が好ましく、４０％以上がさらに好ましい。偏光度は９５．０％以上が好ましく、９９％以上がさらに好ましく、特に好ましくは９９．９％以上である。
【００３６】
本発明を詳細に説明するために、以下に実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３７】
【実施例】
各実施例において、偏光板の特性は、以下のように測定した。
（透過率）
島津分光光度計ＵＶ−３１００ＰＣにて、透過率を測定し、１０ｎｍおきに求めた分光透過率τ（λ）から下記数式に従い透過率Ｔ（％）を算出した。
【００３８】
【数１】
0004208401.tif 000002
【００３９】
式中、Ｐ（λ）はＪＩＳ  Ｚ  ８７２０による標準光Ｄ６５光源の分光分布である。ｙ（λ）はＪＩＳ  Ｚ  ８７０１による２度視野Ｘ，Ｙ，Ｚ系に基づく等色関数である。
【００４０】
(偏光度)
偏光度Ｐ（％）を以下の式により算出する。
【００４１】
【数２】
0004208401.tif 000003
【００４２】
ここで、Ｔｐは２枚の偏光板の重ね合わせサンプルにおいて、２枚の偏光板の吸収軸を平行に重ね合わせた場合の透過率（％）、Ｔｃは２枚の偏光板の吸収軸を直交して重ね合わせた場合の透過率（％）である。
【００４３】
実施例１
厚み７５μｍのＰＶＡフィルムを図１の形態のテンター延伸機に導入し、ダイコータでホウ酸６０ｇ／ｌの水溶液を４５℃にて塗布した。５０℃、９５％ＲＨの雰囲気にて５．３倍に幅方向延伸後、屈曲し、幅変化を一定（±０％）に保ち１１０℃温風で乾燥、固定化した。フィルム離脱時の水分は２％であった。離脱後のフィルムを、ヨウ素０．１ｇ／ｌ、ヨウ化カリウム６ｇ／ｌ、ホウ酸５０ｇ／ｌの溶液に浸漬し、偏光板の透過率がほぼ４２％になるように染色液への浸漬時間を調整して、染色を行い偏光膜を作成した。
この偏光膜の両面に、富士写真フイルム（株）製フジタックＴＤ８０ＵＦ（セルロースアセテートフィルム、膜厚８０μｍ、レターデーション３．５ｎｍ、抗張力長手方向１７０ＭＰａ、幅方向１４５ＭＰａ、９０℃１２０ｈ処理後の寸度減少０．１３％、透明度９２．５％）を６０℃の１．５Ｎ  ＮａＯＨ水溶液で１８０秒ケン化処理をした後水洗、中和処理を行ったものと、ＰＶＡ（クラレ製ＰＶＡ１１７Ｈ）４重量％水溶液を介して貼合し、さらに乾燥して偏光板を得た。
偏光板の吸収軸は長手方向に対して４５゜傾斜していた。得られた偏光板をシャーカステン光にて透過観察したところ、色ムラは観察されなかった。
【００４４】
参考例
厚み７５μｍのＰＶＡフィルムをヨウ素０．１ｇ／ｌ、ヨウ化カリウム６ｇ／ｌの水溶液（染色液）に浸漬して染色し、一旦乾燥した後、バーコータにてホウ酸６０ｇ／ｌの４５℃水溶液を塗布し、図２の形態のテンター延伸機へ導入した。４０℃９５％ＲＨの雰囲気にて４．７倍に幅方向延伸し、その後幅変化を一定（±０％）に保ち７０℃温風で乾燥、固定化し、その後離脱して偏光膜を作成した。離脱時の偏光膜の水分は、３％であった。離脱した偏光膜の両面に、実施例１と同様に保護膜を貼合し、さらに乾燥して偏光板を得た。なお、偏光板の透過率がほぼ４２％になるよう染色液への浸漬時間を調整した。偏光板の吸収軸は、長手方向に対し垂直であった。得られた偏光板をシャーカステン光にて透過観察したところ、色ムラは確認されなかった。
【００４５】
実施例３
乾燥温度を３０℃にした以外は、実施例１同様の方法で偏光板製作を行った。離脱時のフィルム水分は、１６％であった。得られた偏光板をシャーカステン光にて透過観察したところ、色ムラは確認されなかったが、吸収軸の部分的なズレが発生し、クロスニコル状態で光漏れが観察された。
【００４６】
比較例１
延伸時の雰囲気を５０℃、２０％ＲＨにした以外は、実施例２と同様の方法で偏光膜と偏光板の製作を行った。得られた偏光板をシャーカステン光にて透過観察したところ、非常に強い色ムラが確認された。
【００４７】
以上の実施例１、３、参考例および比較例１の結果を表１に示した。
【００４８】
【表１】
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【００４９】
実施例４
実施例１および参考例の偏光板を、液晶表示装置のバックライト側偏光板と置き換え、表示品質を観察したところ、優れた輝度、視認性を示した。
【００５０】
【発明の効果】
本発明の偏光膜の製造方法は、ＰＶＡ系フィルムの両端を保持しつつ張力を与えて延伸しする方法にあって、高湿度条件で延伸し、しかも幅をほぼ一定に保った状態で湿潤したフィルムを乾燥させ、同時に架橋を進行させるので、得られる偏光膜は色ムラや吸収軸のズレが少ない。
本発明の製造方法で得られた偏光膜は上記した如く色ムラや吸収軸のズレが少ないので、この偏光膜を用いた偏光板を液晶セルに配置した液晶表示装置は、優れた輝度および視認性を示す。
また、本発明の偏光膜の製造方法の一態様では、保持手段から離脱直後のフィルムの配向方向がフィルム搬送方向に対し４０〜５０゜の角度をなしているので、得られた偏光膜は長手方向に対して４０〜５０゜の吸収軸を有し、この偏光膜に保護フィルムを設けた多層膜から高い得率で偏光板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法に用いられる長手方向に対し４５゜吸収軸が傾斜した偏光膜を製造するテンター設備の概略図である。
【図２】本発明の製造方法に用いられる通常の幅方向一軸延伸型テンター延伸機の概略図である。
【符号の説明】
（イ）  フィルム導入方向
（ロ）  次工程へのフィルム搬送方向
（ａ）  フィルムを導入する工程
（ｂ）  フィルムを延伸する工程
（ｃ）  延伸フィルムを次工程へ送る工程
１１  ＰＶＡ系フィルム
１２  塗布手段
１３，１４  左右フィルム保持手段の軌跡
１５  染色溶液槽
１６，１７  架橋成分溶液の塗布境界
２１  ＰＶＡ系フィルム
２２  染色溶液槽
２３  塗布手段
２４，２５  左右フィルム保持手段の軌跡
２６，２７  架橋成分溶液の塗布境界
【図１】
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【図２】
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