JP2015215608A - 偏光子、偏光板および画像表示装置 - Google Patents

偏光子、偏光板および画像表示装置 Download PDF

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Abstract

【課題】電子デバイスの多機能化および高機能化を実現し得る偏光子を提供すること。
【解決手段】本発明の偏光子１は、二色性物質を含む樹脂フィルムから構成され、該樹脂フィルム内に二色性物質の含有量が相対的に低い二色性物質低濃度部２を有する。二色性物質低濃度部２は、酸性溶液に接触させたものである。１つの実施形態においては、二色性物質低濃度部は、搭載される画像表示装置のカメラ部に対応する。
【選択図】図１

Description

本発明は、偏光子、偏光板および画像表示装置に関する。
携帯電話、ノート型パーソナルコンピューター（ＰＣ）等の画像表示装置には、カメラ等の内部電子部品が搭載されているものがある。このような画像表示装置のカメラ性能等の向上を目的として、種々の検討がなされている（例えば、特許文献１〜５）。しかし、スマートフォン、タッチパネル式の情報処理装置の急速な普及により、カメラ性能等のさらなる向上が望まれている。また、画像表示装置の形状の多様化および高機能化に対応するために、部分的に偏光性能を有する偏光板が求められている。
特開２０１１−８１３１５号公報 特開２００７−２４１３１４号公報 米国特許出願公開第２００４／０２１２５５５号明細書 特開２０１２−１３７７３８号公報 韓国公開特許第１０−２０１２−０１１８２０５号公報
本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は画像表示装置等の電子デバイスの多機能化および高機能化を実現し得る偏光子を提供することにある。
本発明の偏光子は、二色性物質を含む樹脂フィルムから構成され、該樹脂フィルム内に該二色性物質の含有量が相対的に低い二色性物質低濃度部を有する。この二色性物質低濃度部は酸性溶液に接触させたものである。
１つの実施形態においては、上記樹脂フィルムはホウ酸を含む。
１つの実施形態においては、上記酸性溶液に含まれる酸性化合物の酸解離定数は９．２未満である。
１つの実施形態においては、上記酸性溶液に含まれる酸性化合物はホウ酸よりも酸性度の強い酸性化合物である。
１つの実施形態においては、上記樹脂フィルムはヨウ素を含有するポリビニルアルコール系樹脂フィルムである。
１つの実施形態においては、上記二色性物質低濃度部の二色性物質含有量は１．０重量％以下である。
１つの実施形態においては、上記二色性物質低濃度部の透過率は５０％以上である。
１つの実施形態においては、偏光子の厚みは３０μｍ以下である。
１つの実施形態においては、上記二色性物質低濃度部は搭載される画像表示装置のカメラ部に対応する。
本発明の別の局面においては、偏光板が提供される。本発明の偏光板は上記偏光子を有する。
本発明のさらに別の局面においては、画像表示装置が提供される。本発明の画像表示装置は、上記偏光板を備える。
本発明によれば、電子デバイスの多機能化および高機能化を実現し得る偏光子を提供することができる。本発明の偏光子は二色性物質の含有量が樹脂フィルムの他の部分よりも相対的に低い二色性物質低濃度部を有する。二色性物質の含有量が他の部分よりも相対的に低いことにより、低濃度部の透過率が向上し得る。さらに、本発明の偏光子は、低濃度部の寸法安定性（例えば、加湿環境下での寸法安定性）に優れる。本発明の偏光子は、電子デバイスに好適に用いることができる。例えば、低濃度部が画像表示装置のカメラ部に対応する場合、透過性を確保するのみならず、撮影時の明るさおよび色味を最適化し、かつ、像の歪みを防止し、カメラ性能の向上に寄与することができる。さらに、本発明の偏光子は、映像やモニタ等の受信型電子デバイスだけではなく、ＬＥＤライトや赤外線センサー等の発信型電子デバイス、および、肉眼に対しての透過性および光の直進性を確保する画像表示装置にも好適に使用できる。
本発明の１つの実施形態による偏光子の平面図である。 樹脂フィルムの塩基性溶液接触前の写真である。 樹脂フィルムの塩基性溶液接触後の写真である。 実施例１で得られた偏光子の耐久性試験前の写真である。 実施例１で得られた偏光子の耐久性試験後の写真である。 比較例２で得られた偏光子の耐久性試験前の写真である。 比較例２で得られた偏光子の耐久性試験後の写真である。
以下、本発明の１つの実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。
Ａ．偏光子
図１は、本発明の１つの実施形態による偏光子の平面図である。偏光子１は、二色性物質を含む樹脂フィルムから構成され、該樹脂フィルム内に該二色性物質の含有量が樹脂フィルムの他の部分よりも相対的に低い二色性物質低濃度部２を有する。低濃度部は、非偏光部として機能し得る。このような構成によれば、樹脂フィルムに、機械的に（具体的には、彫刻刃打抜き、プロッター、ウォータージェット等を用いて機械的に抜き落とす方法により）穴を形成する場合に比べて、クラック、デラミ（層間剥離）、糊はみ出し等の品質上の問題を回避することができる。さらに、樹脂フィルムに含まれる二色性物質の含有量自体を低くすることにより、偏光子の使用に伴う透過率の低下をも防止し得る。
上記低濃度部の二色性物質含有量は、好ましくは１．０重量％以下であり、より好ましくは０．５重量％以下であり、さらに好ましくは０．２重量％以下である。また、含有量は、検出限界値以下であることが好ましい。含有量がこのような範囲であれば、低濃度部に所望の透明性を付与するのみならず、画像表示装置のカメラに対応する部分として用いる場合に、明るさおよび色味の両方の観点から非常に優れた撮影性能を実現することができる。なお、二色性物質としてヨウ素を用いる場合、ヨウ素含有量は、蛍光Ｘ線分析で測定したＸ線強度から、あらかじめ標準試料を用いて作成した検量線により求めることができる。
偏光子の他の部分（低濃度部以外の部分）に含まれる二色性物質含有量と、低濃度部に含まれる二色性物質含有量との差は、好ましくは０．５重量％以上であり、より好ましくは１重量％以上である。含有量の差がこのような範囲であれば、低濃度部が十分な透明性を有しており、例えば、画像表示装置のカメラに対応する部分として低濃度部を好適に用いることができる。
上記低濃度部の透過率（例えば、２３℃における波長５５０ｎｍの光で測定した透過率）は、好ましくは５０％以上、より好ましくは６０％以上、さらに好ましくは７５％以上、特に好ましくは９０％以上である。このような透過率であれば、低濃度部が所望の透明性を有する。その結果、画像表示装置のカメラに対応する部分として使用する場合に、カメラの撮影性能に対する悪影響を防止することができる。
偏光子（低濃度部を除く）は、好ましくは、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの範囲で吸収二色性を示す。偏光子（低濃度部を除く）の単体透過率（Ｔｓ）は、好ましくは３９％以上、より好ましくは３９．５％以上、さらに好ましくは４０％以上、特に好ましくは４０．５％以上である。なお、単体透過率の理論上の上限は５０％であり、実用的な上限は４６％である。また、単体透過率（Ｔｓ）は、ＪＩＳ Ｚ８７０１の２度視野（Ｃ光源）により測定して視感度補正を行なったＹ値であり、例えば、顕微分光システム（ラムダビジョン製、ＬＶｍｉｃｒｏ）を用いて測定することができる。偏光子（低濃度部を除く）の偏光度は、好ましくは９９．８％以上、より好ましくは９９．９％以上、さらに好ましくは９９．９５％以上である。
偏光子（二色性物質を含む樹脂フィルム）の厚みは、任意の適切な値に設定され得る。厚みは、代表的には０．５μｍ以上８０μｍ以下である。厚みは、好ましくは３０μｍ以下であり、より好ましくは２５μｍ以下であり、さらに好ましくは１８μｍ以下であり、特に好ましくは１２μｍ以下であり、さらに特に好ましくは８μｍ未満である。厚みは好ましくは１μｍ以上である。厚みが薄いほど、低濃度部が良好に形成され得る。例えば、塩基性溶液を接触させる際、より短時間で低濃度部を形成することができる。また、塩基性溶液を接触させた部分の厚みが他の部分よりも薄くなる場合がある。厚みが薄いことにより、塩基性溶液に接触させた部分と他の部分との厚みの差を小さくすることができ、保護フィルム等の他の構成部材との貼り合わせを良好に行うことができる。
図示例では、小円形の低濃度部２が樹脂フィルムの上端部中央部に形成されているが、低濃度部の配置、形状、サイズ等は、適宜、設計され得る。例えば、搭載される画像表示装置のカメラ部の位置、形状、サイズ等に応じて設計される。具体的には、搭載される画像表示装置の表示画面に低濃度部が対応しないように設計される。
上記樹脂フィルムは、二色性物質を含む。二色性物質としては、例えば、ヨウ素、有機染料等が挙げられる。これらは、単独で、または２種以上組み合わせて用いられ得る。好ましくはヨウ素が用いられる。後述するように塩基性溶液を接触させることにより、樹脂フィルムに含まれるヨウ素錯体が還元されて、樹脂フィルムから取り除かれ、その結果、カメラホール等として使用するのに適切な特性を有する低濃度部を形成することができるからである。
上記樹脂フィルムを形成する樹脂としては、任意の適切な樹脂が用いられ得る。好ましくは、ポリビニルアルコール系樹脂（以下、「ＰＶＡ系樹脂」と称する）が用いられる。ＰＶＡ系樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体が挙げられる。ポリビニルアルコールは、ポリ酢酸ビニルをケン化することにより得られる。エチレン−ビニルアルコール共重合体は、エチレン−酢酸ビニル共重合体をケン化することにより得られる。ＰＶＡ系樹脂のケン化度は、通常８５モル％以上１００モル％未満であり、好ましくは９５．０モル％〜９９．９５モル％、さらに好ましくは９９．０モル％〜９９．９３モル％である。ケン化度は、ＪＩＳ Ｋ ６７２６−１９９４に準じて求めることができる。このようなケン化度のＰＶＡ系樹脂を用いることによって、耐久性に優れた偏光子を得ることができる。ケン化度が高すぎる場合には、ゲル化してしまうおそれがある。
ＰＶＡ系樹脂の平均重合度は、目的に応じて適切に選択され得る。平均重合度は、通常１０００〜１００００であり、好ましくは１２００〜４５００、さらに好ましくは１５００〜４３００である。なお、平均重合度は、ＪＩＳ Ｋ ６７２６−１９９４に準じて求めることができる。
上記樹脂フィルムは、後述する低濃度部の形成の際、例えば、膨潤処理、延伸処理、上記二色性物質による染色処理、架橋処理、洗浄処理、乾燥処理等の各種処理が施されて、偏光子として使用し得る状態にされている。なお、各種処理を施す際、樹脂フィルムは、基材上に形成された樹脂層であってもよい。基材と樹脂層との積層体は、例えば、上記樹脂フィルムの形成材料を含む塗布液を基材に塗布する方法、基材に樹脂フィルムを積層する方法等により得ることができる。
染色処理は、好ましくは二色性物質を吸着させることにより行う。当該吸着方法としては、例えば、二色性物質を含む染色液に樹脂フィルムを浸漬させる方法、樹脂フィルムに当該染色液を塗工する方法、当該染色液を樹脂フィルムに噴霧する方法等が挙げられる。好ましくは、染色液に樹脂フィルムを浸漬させる方法である。二色性物質が良好に吸着し得るからである。
二色性物質としてヨウ素を用いる場合、染色液としては、ヨウ素水溶液が好ましく用いられる。ヨウ素の配合量は、水１００重量部に対して、好ましくは０．０４重量部〜５．０重量部である。ヨウ素の水に対する溶解度を高めるため、ヨウ素水溶液にヨウ化物を配合することが好ましい。ヨウ化物としては、ヨウ化カリウムが好ましく用いられる。ヨウ化物の配合量は、水１００重量部に対して、好ましくは０．３重量部〜１５重量部である。
上記延伸処理において、樹脂フィルムは、代表的には３倍〜７倍に一軸延伸される。なお、延伸方向は、得られる偏光子の吸収軸方向に対応し得る。
上記樹脂フィルムはホウ酸をさらに含むことが好ましい。樹脂フィルム（他の部分）のホウ酸含有量は、例えば、１０重量％〜３０重量％である。ホウ酸を含む樹脂フィルムは、例えば、上記延伸処理、架橋処理の際に、樹脂フィルムにホウ酸溶液（例えば、ホウ酸水溶液）を接触させることにより、得られる。
上記低濃度部は、二色性物質の含有量を低減させることにより形成される。低減方法としては、任意の適切な方法を用いることができる。代表的には、二色性物質を含む樹脂フィルムに塩基性溶液を接触させる方法が挙げられる。塩基性溶液を接触させることにより、樹脂フィルムの所望の部分の二色性物質の含有量を容易に低減させることができる。その結果、樹脂フィルムに所望の透過率の高い部分を形成することができる。例えば、二色性物質としてヨウ素を用いる場合、ヨウ素錯体を破壊して透過率を向上させたとしても、偏光子の使用に伴い、残存したヨウ素から再度ヨウ素錯体が形成され、透過率が低下するおそれがある。本発明では、ヨウ素自体が樹脂フィルムから除去される。そのため、低濃度部の透過率が使用に伴い低下することを防止し得る。また、レーザー光等により二色性物質を分解する場合に比べて、低濃度部の透明性が良好に維持される。
二色性物質として、ヨウ素を用いた場合について、具体的に説明する。図２に塩基性溶液の接触前（図２Ａ）および接触後（図２Ｂ）の樹脂フィルムの写真を示す。接触後、塩基性溶液は樹脂フィルム内部へと浸透する。樹脂フィルムに含まれるヨウ素錯体は塩基性溶液により還元され、ヨウ素イオンとなる。ヨウ素イオンに還元されることにより、塩基性溶液に接触した部分の透過率が向上する。そして、ヨウ素イオンとなったヨウ素は、樹脂フィルムから塩基性溶液の溶媒中に移動する。その結果、接触させた部分のヨウ素含有量が低減され、低濃度部が形成される（図２Ｂの白色部分）。
上記塩基性溶液への接触は、上記樹脂フィルム単独で行ってもよく、片面に任意の適切な保護フィルムが積層された樹脂フィルムを用いてもよい。この保護フィルムはそのまま後述する偏光板の保護フィルムとして用いられ得る。
上記塩基性化合物としては、任意の適切な塩基性化合物を用いることができる。例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属の水酸化物、水酸化カルシウム等のアルカリ土類金属の水酸化物、炭酸ナトリウム等の無機アルカリ金属塩、酢酸ナトリウム等の有機アルカリ金属塩、アンモニア水等が挙げられる。塩基性化合物は、好ましくはアルカリ金属の水酸化物であり、さらに好ましくは水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウムである。アルカリ金属の水酸化物を用いることにより、二色性物質を効率良く低減することができ、所望の特性を有する低濃度部がより簡便に得られる。これらの塩基性化合物は単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記塩基性溶液の溶媒としては、任意の適切な溶媒を用いることができる。具体的には、水、エタノール、メタノール等のアルコール、エーテル、ベンゼン、クロロホルム、および、これらの混合溶媒が挙げられる。イオン化した二色性物質が良好に溶媒へと移行し、容易に除去できることから、溶媒は水、アルコールが好ましい。
上記塩基性溶液の濃度は、例えば、０．０１Ｎ〜５Ｎであり、好ましくは０．０５Ｎ〜３Ｎであり、より好ましくは０．１Ｎ〜２．５Ｎである。濃度がこのような範囲であれば、所望の低濃度部が良好に形成され得る。
上記塩基性溶液の液温は、例えば、２０℃〜５０℃である。樹脂フィルムと塩基性溶液との接触時間は、樹脂フィルムの厚みや、塩基性化合物の種類、および、塩基性溶液の濃度に応じて設定することができ、例えば、５秒間〜３０分間である。
樹脂フィルムに塩基性溶液を接触させる方法としては、任意の適切な手段を用いることができる。例えば、塩基性溶液の滴下、塗工、浸漬、スプレー等が挙げられる。また、所望の部分以外に塩基性溶液が接触しないよう、任意の適切な手段（例えば、表面保護フィルム）により樹脂フィルムを保護してもよい。例えば、塩基性溶液を接触させる際、樹脂フィルムは、少なくとも一部が露出するように表面保護フィルムで被覆されている。具体的には、所望の形状（具体的には、所望の低濃度部の形状）の貫通穴を有する表面保護フィルムを貼り合わせて、塩基性溶液を接触させることにより、所望の形状の低濃度部を形成することができる。なお、樹脂フィルムは上記表面保護がされた状態のまま、後述する酸性溶液を接触させる工程に供される。
上記低濃度部は、酸性溶液に接触させたものである。塩基性溶液を接触させる場合、樹脂フィルムに残存する塩基性化合物により、所望でない部分にまで低濃度部が形成され得る。酸性溶液に接触させることにより、塩基性化合物が中和され得る。そのため、本発明の偏光子は低濃度部の寸法安定性に優れ得る。
上記酸性溶液に含まれる酸性化合物としては、任意の適切な酸性化合物を用いることができる。酸性化合物としては、塩酸、硫酸、硝酸、フッ化水素、ホウ酸等の無機酸、ギ酸、シュウ酸、クエン酸、酢酸、安息香酸等の有機酸等が挙げられる。酸性溶液に含まれる酸性化合物は、好ましくは無機酸であり、さらに好ましくは塩酸、硫酸、硝酸である。これらの酸性化合物は単独で使用しても、混合して使用しても良い。
上記酸性溶液の溶媒としては、任意の適切な溶媒を用いることができる。具体的には、水、エタノール、メタノール等のアルコール、エーテル、ベンゼン、クロロホルム、および、これらの混合溶媒が挙げられる。上記塩基性化合物、および、後述するホウ酸塩に含まれるアルカリ金属および／またはアルカリ土類金属が良好に溶媒に移動し、容易に除去できることから、水、アルコールを用いることが好ましい。
上記酸性溶液の濃度は、例えば、０．０１Ｎ〜５Ｎであり、好ましくは０．０５Ｎ〜３Ｎであり、より好ましくは０．１Ｎ〜２．５Ｎである。
酸性溶液を接触させることによる効果は、ホウ酸を含む樹脂フィルムでより顕著に得られ得る。樹脂フィルムがホウ酸を含む場合、ホウ酸が上記塩基性溶液により中和され、ホウ酸塩（メタホウ酸塩）を形成し得る。ホウ酸塩は、偏光子が加湿環境下に置かれることにより加水分解され、水酸化物イオンを生成し得る（具体的には、下記式の反応）。生成された水酸化物イオンは、塩基性溶液を接触させた部分の周辺部の二色性物質（例えば、ヨウ素錯体）を還元・分解し、低濃度部をさらに広げ得る。酸性溶液を接触させることにより、上記ホウ酸塩からホウ酸が遊離してホウ酸塩の含有量が低減し、加水分解による水酸化物イオンの生成が抑えられ得る。そのため、低濃度部が所望の部分以外の部分まで広がることを防止し、低濃度部の寸法安定性（具体的には、加湿環境下における低濃度部の寸法安定性）がより顕著に向上し得る。
（式中、Ｘはアルカリ金属またはアルカリ土類金属を表す）
樹脂フィルムがホウ酸を含む場合、酸性溶液と接触させる前の低濃度部のホウ酸含有量は、例えば、５重量％以上である。また、接触前のホウ酸含有量は、例えば、１２重量％以下である。また、酸性溶液と接触させた後の低濃度部のホウ酸含有量は、例えば、８重量％以下である。また、接触後のホウ酸含有量は、例えば、０重量％以上である。
１つの実施形態では、酸性化合物として、ホウ酸よりも酸性度の強い酸性化合物が好適に用いられる。酸性度の指標としては、例えば、酸解離定数（ｐＫａ）が挙げられ、ホウ酸よりもｐＫａが小さい酸性化合物が好ましく用いられる。
ｐＫａは好ましくは９．２未満であり、より好ましくは５以下である。ｐＫａは、例えば、−４以上である。ｐＫａが上記範囲内であれば、低濃度部の寸法安定性がより向上し得る。ｐＫａは任意の適切な測定装置を用いて測定してもよく、化学便覧 基礎編 改訂５版（日本化学会編、丸善出版）等の文献に記載の値を参照してもよい。また、多段解離する酸性化合物では、各段階でｐＫａの値が変わり得る。このような酸性化合物を用いる場合、各段階のｐＫａの値のいずれかが上記の範囲内であるものが用いられる。なお、本明細書において、ｐＫａは２５℃の水溶液における値をいう。
酸性化合物のｐＫａとホウ酸のｐＫａとの差は、例えば、２．０以上であり、好ましくは２．５〜１５であり、より好ましくは２．５〜１３である。ｐＫａの差が上記の範囲内であれば、低濃度部の寸法安定性（具体的には、加湿環境下における寸法安定性）の向上効果がより顕著に得られ得る。
上記ｐＫａを満足し得る酸性化合物としては、例えば、塩酸（ｐＫａ：−３．７）、硫酸（ｐＫ２：１．９６）、硝酸（ｐＫａ：−１．８）、フッ化水素（ｐＫａ：３．１７）、ギ酸（ｐＫａ：３．５４）、シュウ酸（ｐＫ１：１．０４、ｐＫ２：３．８２）、クエン酸（ｐＫ１：３．０９、ｐＫ２：４．７５、ｐＫ３：６．４１）、酢酸（ｐＫａ：４．８）、安息香酸（ｐＫａ：４．０）等が挙げられる。
上記酸性溶液の液温は、例えば、２０℃〜５０℃である。酸性溶液への接触時間は、樹脂フィルムの厚みや、酸性化合物の種類、および、酸性溶液の濃度に応じて設定することができ、例えば、５秒間〜３０分間である。
樹脂フィルムに酸性溶液を接触させる方法としては、任意の適切な手段を用いることができる。例えば、酸性溶液の滴下、塗工、浸漬、スプレー等が挙げられる。また、任意の適切な手段（例えば、表面保護フィルム、マスク）により低濃度部以外の部分を保護した状態で、酸性溶液と接触させてもよい。
酸性溶液の接触は、塩基性溶液の接触と連続して行ってもよく、塩基性溶液を接触させた後、洗浄処理等の他の処理を行った後に行ってもよい。
本発明の偏光子は、二色性物質を含む樹脂フィルムにこれらの処理が施されることにより得られ得る。なお、樹脂フィルムは上記処理以外に、任意の適切な他の処理をさらに施され得る。他の処理としては、塩基性溶液および／または酸性溶液の除去、ならびに、洗浄等が挙げられる。
塩基性溶液および／または酸性溶液の除去方法の具体例としては、ウエス等による拭き取り除去、吸引除去、自然乾燥、加熱乾燥、送風乾燥、減圧乾燥等が挙げられる。上記乾燥温度は、例えば、２０℃〜１００℃である。
洗浄処理は任意の適切な方法により行われる。洗浄処理に使用する溶液は、例えば、純水、メタノール、エタノール等のアルコール、酸性水溶液、および、これらの混合溶媒等が挙げられる。洗浄処理は任意の適切な段階で行われ得る。洗浄処理は複数回行ってもよい。
Ｂ．偏光板
本発明の偏光板は、上記偏光子を有する。本発明の偏光板は、代表的には、少なくともその片側に保護フィルムを積層させて使用される。保護フィルムの形成材料としては、例えば、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、（メタ）アクリル系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂等のエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、これらの共重体樹脂等が挙げられる。
保護フィルムの偏光子を積層させない面には、表面処理層として、ハードコート層や反射防止処理、拡散ないしアンチグレアを目的とした処理が施されていてもよい。
保護フィルムの厚みは、好ましくは１０μｍ〜１００μｍである。保護フィルムは、代表的には、接着層（具体的には、接着剤層、粘着剤層）を介して偏光子に積層される。接着剤層は、代表的にはＰＶＡ系接着剤や活性化エネルギー線硬化型接着剤で形成される。粘着剤層は、代表的にはアクリル系粘着剤で形成される。
Ｃ．画像表示装置
本発明の画像表示装置は、上記偏光板を備える。画像表示装置としては、例えば、液晶表示装置、有機ＥＬデバイスが挙げられる。具体的には、液晶表示装置は、液晶セルと、この液晶セルの片側もしくは両側に配置された上記偏光子とを含む液晶パネルを備える。有機ＥＬデバイスは、視認側に上記偏光子が配置された有機ＥＬパネルを備える。偏光子は、その低濃度部が搭載される画像表示装置のカメラ部に対応するように配置される。
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。なお、透過率、ヨウ素含有量、サイズ変化率の測定方法は以下の通りである。
［透過率（Ｔｓ）］
分光光度計（村上色彩技術研究所（株）製 製品名「ＤＯＴ−３」）を用いて測定した。透過率（Ｔ）は、ＪｌＳ Ｚ ８７０１−１９８２の２度視野（Ｃ光源）により、視感度補正を行ったＹ値である。
［ヨウ素含有量］
二色性物質低濃度部を蛍光Ｘ線分析で下記条件により測定したＸ線強度から、あらかじめ標準試料を用いて作成した検量線によりヨウ素含有量を求めた。
・分析装置：理学電機工業製 蛍光Ｘ線分析装置（ＸＲＦ） 製品名「ＺＳＸ１００ｅ」
・対陰極：ロジウム
・分光結晶：フッ化リチウム
・励起光エネルギー：４０ｋＶ−９０ｍＡ
・ヨウ素測定線：Ｉ−ＬＡ
・定量法：ＦＰ法
・２θ角ピーク：１０３．０７８ｄｅｇ（ヨウ素）
・測定時間：４０秒
［サイズ変化率］
実施例１〜１３および比較例２の偏光子について、６５℃/９０％ＲＨの環境下で５００時間耐久性試験を実施する前後の二色性物質低濃度部（透明部）のサイズを測定し、以下の式を用いて、二色性物質低濃度部のサイズ変化率を算出した。サイズ変化率が１００に近いほど、加湿環境下での寸法安定性に優れる。なお、耐久試験後の偏光子については超高速フレキシブル画像処理システム（キーエンス社製、商品名：ＸＧ−７５００）を用いてエッジ検出を行い、二色性物質低濃度部と他の部分（偏光部）との境界線を引き、その最大寸法となる部分を二色性物質低濃度部の寸法として測定した。

サイズ変化率（％）＝１００×（耐久性試験後の二色性物質低濃度部のサイズ）/(初期の二色性物質低濃度部のサイズ)
［実施例１］
基材として、長尺状で、吸水率０．７５％、Ｔｇ７５℃の非晶質のイソフタル酸共重合ポリエチレンテレフタレート（ＩＰＡ共重合ＰＥＴ）フィルム（厚み：１００μｍ）を用いた。基材の片面に、コロナ処理を施し、このコロナ処理面に、ポリビニルアルコール（重合度４２００、ケン化度９９．２モル％）およびアセトアセチル変性ＰＶＡ（重合度１２００、アセトアセチル変性度４．６％、ケン化度９９．０モル％以上、日本合成化学工業社製、商品名「ゴーセファイマーＺ２００」）を９：１の比で含む水溶液を２５℃で塗布および乾燥して、厚み１１μｍのＰＶＡ系樹脂層を形成し、積層体を作製した。
得られた積層体を、１２０℃のオーブン内で周速の異なるロール間で縦方向（長手方向）に２．０倍に自由端一軸延伸した（空中補助延伸）。
次いで、積層体を、液温３０℃の不溶化浴（水１００重量部に対して、ホウ酸を４重量部配合して得られたホウ酸水溶液）に３０秒間浸漬させた（不溶化処理）。
次いで、液温３０℃の染色浴に、偏光板が所定の透過率となるようにヨウ素濃度、浸漬時間を調整しながら浸漬させた。本実施例では、水１００重量部に対して、ヨウ素を０．２重量部配合し、ヨウ化カリウムを１．５重量部配合して得られたヨウ素水溶液に６０秒間浸漬させた（染色処理）。
次いで、液温３０℃の架橋浴（水１００重量部に対して、ヨウ化カリウムを３重量部配合し、ホウ酸を３重量部配合して得られたホウ酸水溶液）に３０秒間浸漬させた（架橋処理）。
その後、積層体を、液温７０℃のホウ酸水溶液（水１００重量部に対して、ホウ酸を４重量部配合し、ヨウ化カリウムを５重量部配合して得られた水溶液）に浸漬させながら、周速の異なるロール間で縦方向（長手方向）に総延伸倍率が５．５倍となるように一軸延伸を行った（水中延伸）。
その後、積層体を液温３０℃の洗浄浴（水１００重量部に対して、ヨウ化カリウムを４重量部配合して得られた水溶液）に浸漬させた（洗浄処理）。
続いて、積層体のＰＶＡ系樹脂層表面に、ＰＶＡ系樹脂水溶液（日本合成化学工業社製、商品名「ゴーセファイマー（登録商標）Ｚ−２００」、樹脂濃度：３重量％）を塗布して保護フィルム（厚み２５μｍ）を貼り合わせ、これを６０℃に維持したオーブンで５分間加熱した。その後、基材をＰＶＡ系樹脂層から剥離し、偏光板（偏光子（透過率４２．３％、厚み５μｍ）／保護フィルム）を得た。
上記で得られた総厚３０μｍの偏光板の偏光子側表面に、常温の塩基性溶液（水酸化ナトリウム水溶液、１．０ｍｏｌ／Ｌ（１Ｎ））を滴下し、６０秒間放置した。次いで、滴下した水酸化ナトリウム水溶液をウエスで除去した。水酸化ナトリウム水溶液を除去した後、１．０ｍｏｌ／Ｌ（１Ｎ）の塩酸を滴下し、３０秒間放置した。次いで、ウエスで塩酸を除去し、二色性物質低濃度部（透明部）を有する偏光子を得た。二色性物質低濃度部の透過率、ヨウ素含有量、および、サイズ変化率を表１に示す。
［実施例２］
塩酸の濃度を０．１ｍｏｌ／Ｌ（０．１Ｎ）とした以外は実施例１と同様にして、二色性物質低濃度部（透明部）を有する偏光子を得た。二色性物質低濃度部の透過率、ヨウ素含有量、および、サイズ変化率を表１に示す。
［実施例３］
水酸化ナトリウム水溶液の濃度を０．１ｍｏｌ／Ｌ（０．１Ｎ）とした以外は実施例１と同様にして、二色性物質低濃度部（透明部）を有する偏光子を得た。二色性物質低濃度部の透過率、ヨウ素含有量、および、サイズ変化率を表１に示す。
［実施例４］
水酸化ナトリウム水溶液を滴下した後の放置時間を１５秒とした以外は実施例１と同様にして、二色性物質低濃度部（透明部）を有する偏光子を得た。二色性物質低濃度部の透過率、ヨウ素含有量、および、サイズ変化率を表１に示す。
［実施例５］
水酸化ナトリウムに代えて、水酸化カリウムを用いた以外は実施例１と同様にして、二色性物質低濃度部（透明部）を有する偏光子を得た。二色性物質低濃度部の透過率、ヨウ素含有量、および、サイズ変化率を表１に示す。
［実施例６］
塩酸を滴下した後の放置時間を１５秒間とした以外は実施例１と同様にして、二色性物質低濃度部（透明部）を有する偏光子を得た。二色性物質低濃度部の透過率、ヨウ素含有量、および、サイズ変化率を表１に示す。
［実施例７］
厚み３０μｍのポリビニルアルコール系フィルム（ＰＶＡフィルム）（クラレ社製、商品名：ＶＦ−ＰＥ＃３０００）を、液温２５℃の温水（膨潤浴）中に浸漬して膨潤させつつ、元長に対して延伸倍率が２．４倍になるように流れ方向に延伸した。
次いで、上記フィルムを液温３０℃の染色浴（水１００重量部に対して、ヨウ素を０．０４重量部配合し、ヨウ化カリウムを０．４重量部配合して得られたヨウ素水溶液）中に６０秒間浸漬して、染色しながら、元長に対して延伸倍率が３．３倍になるように流れ方向に延伸した。
次いで、上記フィルムを液温３０℃の水溶液（水１００重量部に対して、ホウ酸４重量部を配合し、ヨウ化カリウム３重量部を配合して得られた水溶液）に３０秒間浸漬した。
次いで、上記フィルムを液温６０℃の延伸浴（水１００重量部に対して、ホウ酸４重量部を配合し、ヨウ化カリウム５重量部を配合して得られた水溶液）中に４０秒間浸漬しながら、元長に対して延伸倍率が６倍になるように流れ方向に延伸した。
次いで、上記フィルムを液温３０℃の洗浄浴（水１００重量部に対して、ヨウ化カリウム３重量部を配合して得られた水溶液）に１０秒間浸漬して洗浄し、さらに、５０℃で４分間乾燥して偏光子を得た。
続いて、得られた偏光子の表面に、ＰＶＡ系樹脂水溶液（日本合成化学工業社製、商品名「ゴーセファイマー（登録商標）Ｚ−２００」、樹脂濃度：３重量％）を塗布して保護フィルム（厚み２５μｍ）を貼り合わせ、これを６０℃に維持したオーブンで５分間加熱し、偏光板（偏光子（透過率４２．３％、厚み１２μｍ）／保護フィルム）を得た。
得られた偏光板を用いた以外は実施例１と同様にして、二色性物質低濃度部（透明部）を有する偏光子を得た。二色性物質低濃度部の透過率、ヨウ素含有量、および、サイズ変化率を表１に示す。
［実施例８］
厚み４５μｍのＰＶＡフィルム（クラレ社製、商品名：ＶＦ−ＰＥ＃４５００）を、使用した以外は実施例７と同様にして、偏光板（偏光子（透過率４２．３％、厚み１８μｍ）／保護フィルム）を得た。
得られた偏光板を用いた以外は実施例１と同様にして、二色性物質低濃度部（透明部）を有する偏光子を得た。二色性物質低濃度部の透過率、ヨウ素含有量、および、サイズ変化率を表１に示す。
［実施例９］
塩酸に代えて硝酸水溶液（１．０ｍｏｌ／Ｌ（１．０Ｎ））を用いた以外は実施例１と同様にして、二色性物質低濃度部（透明部）を有する偏光子を得た。二色性物質低濃度部の透過率、ヨウ素含有量、および、サイズ変化率を表１に示す。
［実施例１０］
塩酸に代えて硫酸水溶液（１．０ｍｏｌ／Ｌ（１．０Ｎ））を用いた以外は実施例１と同様にして、二色性物質低濃度部（透明部）を有する偏光子を得た。二色性物質低濃度部の透過率、ヨウ素含有量、および、サイズ変化率を表１に示す。
［実施例１１］
塩酸に代えて酢酸水溶液（１．０ｍｏｌ／Ｌ（１．０Ｎ））を用いたこと、および、酢酸水溶液を滴下した後の放置時間を６０秒としたこと以外は実施例１と同様にして、二色性物質低濃度部（透明部）を有する偏光子を得た。二色性物質低濃度部の透過率、ヨウ素含有量、および、サイズ変化率を表１に示す。
［実施例１２］
塩酸に代えてクエン酸水溶液（１．０ｍｏｌ／Ｌ（１．０Ｎ））を用いたこと、および、クエン酸水溶液を滴下した後の放置時間を６０秒としたこと以外は実施例１と同様にして、二色性物質低濃度部（透明部）を有する偏光子を得た。二色性物質低濃度部の透過率、ヨウ素含有量、および、サイズ変化率を表１に示す。
［実施例１３］
塩酸に代えてホウ酸水溶液（１．０ｍｏｌ／Ｌ（１．０Ｎ））を用いたこと、および、ホウ酸水溶液を滴下した後の放置時間を６０秒としたこと以外は実施例１と同様にして、二色性物質低濃度部（透明部）を有する偏光子を得た。二色性物質低濃度部の透過率、ヨウ素含有量、および、サイズ変化率を表１に示す。
（比較例１）
塩基性溶液に代えて純水を用いたこと、および、塩酸と接触させなかったこと以外は実施例１と同様にして、二色性物質低濃度部を有する偏光子の作製を試みた。純水と接触させた部分の透過率およびヨウ素含有量を表１に示す。
（比較例２）
塩酸と接触させなかったこと以外は実施例１と同様にして、二色性物質低濃度部（透明部）を有する偏光子を得た。二色性物質低濃度部の透過率、ヨウ素含有量、および、サイズ変化率を表１に示す。
実施例１〜１３では、二色性物質の含有量が低減され、二色性物質低濃度部が形成された。低濃度部は、９０％以上の高い透過率を有していた。さらに、実施例１〜１３では、サイズ変化率が小さく、低濃度部の加湿環境下での寸法安定性に優れていた。図３Ａおよび図３Ｂは実施例１の偏光子の耐久性試験前後の写真である。実施例１の偏光子では、６５℃/９０％ＲＨの環境下で５００時間の耐久試験を行った後でも低濃度部の形状は良好に維持されていた。純水と接触させた比較例１では、ヨウ素含有量は低減されず、接触部の透過率は未処理の部分の透過率（４２．３％）と同程度であった。また、比較例２では低濃度部が形成され、透過率も向上した。しかしながら、酸性溶液と接触させなかった比較例２では、サイズ変化率が大きく、加湿環境下での寸法安定性に改善の余地があった。図４Ａおよび図４Ｂは、比較例２の偏光子の耐久性試験前後の写真である。比較例２の偏光子は、６５℃/９０％ＲＨの環境下で５００時間での耐久試験後では透過率が高い部分が広がり、輪郭も不鮮明となった。
本発明の偏光子は、スマートフォン等の携帯電話、ノート型ＰＣ、タブレットＰＣ等のカメラ付き画像表示装置（液晶表示装置、有機ＥＬデバイス）に好適に用いられる。
１ 偏光子
２ 二色性物質低濃度部

Claims (11)

  1. 二色性物質を含む樹脂フィルムから構成され、該樹脂フィルム内に該二色性物質の含有量が相対的に低い二色性物質低濃度部を有する偏光子であって、
    該二色性物質低濃度部が酸性溶液に接触させたものである、偏光子。
  2. 前記樹脂フィルムがホウ酸を含む、請求項１に記載の偏光子。
  3. 前記酸性溶液に含まれる酸性化合物の酸解離定数が９．２未満である、請求項１または２に記載の偏光子。
  4. 前記酸性溶液に含まれる酸性化合物がホウ酸よりも酸性度の強い酸性化合物である、請求項１から３のいずれかに記載の偏光子。
  5. 前記樹脂フィルムがヨウ素を含有するポリビニルアルコール系樹脂フィルムである、請求項１から４のいずれかに記載の偏光子。
  6. 前記二色性物質低濃度部の二色性物質含有量が１．０重量％以下である、請求項１から５のいずれかに記載の偏光子。
  7. 前記二色性物質低濃度部の透過率が５０％以上である、請求項１から６のいずれかに記載の偏光子。
  8. 厚みが３０μｍ以下である、請求項１から７のいずれかに記載の偏光子。
  9. 前記二色性物質低濃度部が搭載される画像表示装置のカメラ部に対応する、請求項１から８のいずれかに記載の偏光子。
  10. 請求項１から９のいずれかに記載の偏光子を有する、偏光板。
  11. 請求項１０に記載の偏光板を備える、画像表示装置。
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