JP6694821B2

JP6694821B2 - 偏光子の製造方法

Info

Publication number: JP6694821B2
Application number: JP2016550152A
Authority: JP
Inventors: 天煕趙; 容鉉權; ▲ミン▼奎朴; 佑煥薛; 公彦矢可部; 佑介北河
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2014-09-23
Filing date: 2015-09-17
Publication date: 2020-05-20
Anticipated expiration: 2035-09-17
Also published as: KR102450760B1; TW201617647A; JPWO2016047554A1; CN107076906B; CN107076906A; TWI663435B; KR20170058948A; WO2016047554A1; KR20160035516A

Description

本発明は偏光子の製造方法に関する。

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）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）等のような各種の画像表示装置に用いられている偏光板は、一般的にポリビニルアルコール系（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌａｌｃｏｈｏｌ，ＰＶＡ）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、偏光子の一方の面には偏光子保護フィルムが順に積層されており、偏光子の他方の面には、偏光子保護フィルム、液晶セルと接合される粘着剤層と離型フィルムが順に積層された多層構造を有する。

偏光板を構成する偏光子は、画像表示装置に適用されて色の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。また、平板表示装置の各分野への応用が広がり、大型化傾向が一層顕著になるにつれて、液晶表示装置等の各種の画像表示装置を高温状態で長時間使用することとなる場合が生じるようになり、偏光性能及び光学性能の向上と共に耐久性の向上に対する要求も増え、その結果、偏光板の性能に対する条件が非常に厳しくなった。それだけではなく、様々な環境と用途に適した特性を有する画像表示装置が現在求められており、高温及び高湿条件下で色相変化を含む光学耐久性、高配向・高透過を通じた高コントラストが求められている。

韓国登録特許第１２９６７８６号には、偏光子の製造方法が開示されているが、透過率が高い場合、偏光度が低下する問題点を改善することができなかった。

韓国特許第１２９６７８６号

本発明は、光学特性及び耐久性が向上した偏光子を製造できる方法を提供することを目的とする。

１．偏光子形成用フィルムの膨潤、染色、架橋及び延伸ステップを含み、
前記膨潤ステップ、前記染色ステップ、及び、前記架橋ステップはこの順に行われ、
前記延伸ステップの少なくとも一部は、前記染色ステップにおいて、及び／又は前記染色ステップよりも前に行われ、
前記染色ステップの終了時において、延伸方向における前記偏光子形成用フィルム内の結晶と結晶との間の距離は２０ないし４０ｎｍであり、染色液はホウ酸化合物を含む、偏光子の製造方法。

２．上記１において、前記延伸方向はＭＤ方向である、偏光子の製造方法。

３．上記１において、前記ホウ酸化合物は染色液に前記染色液の総重量のうち０．３ないし５重量％で含まれる、偏光子の製造方法。

４．上記１において、前記染色ステップの終了時までの累積延伸比が２．０ないし３．０倍である、偏光子の製造方法。

５．上記１において、前記架橋ステップは少なくとも第１及び第２架橋ステップを含む、偏光子の製造方法。

６．上記１において、前記染色ステップの染色液内のホウ酸化合物の濃度は架橋ステップの架橋液内のホウ酸化合物の濃度よりも低い、偏光子の製造方法。

７．上記１において、補色ステップをさらに含む、偏光子の製造方法。

８．上記１ないし７のいずれか一項の方法で製造された偏光子。

９．上記８において、ホウ酸架橋効率が４．５ないし９．０である、偏光子。

１０．上記８の偏光子及び前記偏光子の少なくとも一面に積層された保護フィルムを備える偏光板。

１１．上記１０の偏光板を含む画像表示装置。

本発明の方法は、透過率が高いながらも偏光度が改善され、光学特性に優れた偏光子を製造できる。
本発明の方法は、耐久性が著しく改善された偏光子を製造できる。
また、本発明の方法は、高温条件に長時間晒された場合にも色相変化を最小化することができる。

本発明は、偏光子形成用フィルムの膨潤、染色、架橋及び延伸ステップを含み、前記膨潤ステップ、前記染色ステップ、及び、前記架橋ステップはこの順に行われ、前記延伸ステップの少なくとも一部は、前記染色ステップの終了時において、及び／又は前記染色ステップよりも前に行われ、前記染色ステップの終了時において、延伸方向における前記偏光子形成用フィルム内の結晶と結晶との間の距離は２０ないし４０ｎｍであり、染色液はホウ酸化合物を含むことにより、偏光度に優れ、耐久性が著しく改善され、高温条件に長時間晒された場合でも色相変化を最小化することができる偏光子の製造方法に関する。

以下、本発明を詳しく説明する。

通常、偏光子の製造方法は、膨潤ステップ、染色ステップ、架橋ステップ、延伸ステップ、水洗ステップ、及び乾燥ステップを含み、主に延伸方法により分類される。例えば、乾式延伸方法、湿式延伸方法、又は前記二種類の延伸方法を混合したハイブリッド延伸方法等が挙げられる。以下では湿式延伸方法を一例として本発明の偏光子の製造方法を説明するが、これに制限されるものではなく、前記ステップのうち乾燥ステップを除いた他のステップはそれぞれ様々な種類の溶液の中から選択された１種以上の溶液で満たされた恒温水槽（ｂａｔｈ）内に偏光子形成用フィルムを浸漬した状態で行われる。

また、本発明の偏光子の各製造ステップの反復回数、工程条件等は本発明の目的から逸脱しない限り特に限定されない。

以下では本発明の偏光子の製造方法の一具現例をより詳しく説明する。

本発明において、偏光子は偏光子形成用フィルムにヨウ素が吸着配向された、通常のヨウ素系偏光子を意味する。

偏光子形成用フィルムは二色性物質、例えばヨウ素により染色可能なフィルムであれば、その種類は特に制限されず、具体的にはポリビニルアルコールフィルム、部分的に鹸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、これらの部分的に鹸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。これらのうち、面内において偏光度の均一性を強化する効果に優れるだけでなく、ヨウ素に対する染色親和性に優れるという点から、ポリビニルアルコール系フィルムが好ましい。

＜膨潤ステップ＞
膨潤ステップは、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、偏光子形成用フィルムの表面上に堆積した埃やブロッキング防止剤のような不純物を除去し、偏光子形成用フィルムを膨潤させて延伸効率を向上させ、染色不均一性も抑制して偏光子の物性を向上させるためのステップである。

膨潤用水溶液としては、通常、水（純水、脱イオン水）を単独で用いてもよく、高分子フィルムの加工性を向上させるために少量のグリセリンを添加してもよい。

グリセリンを含む場合、その含量は特に限定されず、例えば膨潤用水溶液の総重量のうち５重量％以下であってもよい。

膨潤槽の温度は特に限定されず、例えば２０ないし４５℃であってもよく、好ましくは２０ないし４０℃であることがよい。膨潤槽の温度が上記の範囲内である場合、その後の延伸及び染色効率に優れ、過度な膨潤によるフィルムの膨脹を防止することができる。

膨潤ステップの実行時間（膨潤槽浸漬時間）は特に限定されず、例えば１８０秒以下であってもよく、好ましくは９０秒以下であることがよい。膨潤槽浸漬時間が上記の範囲内である場合、膨潤が過度なことにより飽和状態になるのを抑制でき、偏光子形成用フィルムの軟化による破断を防止し、染色ステップでヨウ素の吸着が均一になり偏光度を向上させることができる。

膨潤ステップと延伸ステップが同時に行われてもよく、この場合の延伸比は約１．１ないし１．７倍であってもよく、好ましくは１．２ないし１．６倍であることがよい。上記延伸比が１．１倍未満である場合にはしわが生じることがあり、１．７倍を超える場合には初期光学特性が低下し得る。
膨潤ステップには、エキスパンダーロール、スパイラルロール、クラウンロール、クロスガイダー、ベンドバー等を浴中及び／または浴の出入口に設けても良い。

＜染色ステップ＞
染色ステップは、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て偏光子形成用フィルムにヨウ素を吸着させるステップである。

通常、偏光子の製造工程のうちの染色ステップで、ヨウ素及びヨウ化物を含む染色溶液に浸漬させるが、このとき、透過率が高くなるように製造する場合、偏光度が低下することを解決できないという問題点があった。

しかしながら、本発明は染色ステップの終了時において、延伸方向における偏光子形成用フィルム（高分子）内の結晶と結晶との間の距離を２０ないし４０ｎｍとし、好ましくは２０ないし３５ｎｍとし、さらに好ましくは２０ないし３２ｎｍとし、染色液がホウ酸化合物を含むようにして、架橋反応を行う前に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であるヨウ素の錯体の形成率を高めにすることにより、初期偏光度を良好にする。

また、本発明の製造方法によると、ホウ酸架橋効率が高まり、形成された錯体の安定化度が向上し、高温条件でも錯体分解量が少なくなり偏光子の耐久性を著しく改善することができる。

また、前記延伸方向はＭＤ方向であることが好ましい。ＭＤ方向とは、偏光子形成用フィルムの長手方向（縦方向）であり、本発明の製造方法における偏光子形成用フィルムの搬送方向でもある。

染色ステップの終了時において、延伸方向への偏光子形成用フィルム内の結晶と結晶との間の距離は偏光子形成用フィルムの種類や延伸比の調節を通じて達成することができ、好ましくは染色ステップ終了時における累積延伸比を２．０ないし３．０倍の範囲内に調節する方法を用いることができる。

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。これらはそれぞれ単独で又は２種以上を混合して用いてもよい。

染色液に含まれるホウ酸化合物は、染色液１００重量％に対して０．３ないし５重量％で染色液に含まれてもよい。上記の範囲内でＰＶＡ−Ｉ_３錯体及びＰＶＡ−Ｉ_５錯体の含量をより一層増加させることができ、切断の危険性が低くなる。

また、染色液内のホウ酸化合物はその後に行われる架橋ステップの架橋液に添加されるホウ酸化合物よりもさらに低い濃度を有するように含まれてもよい。

染色液は、水、水溶性有機溶媒又はこれらの混合溶媒とヨウ素をさらに含んでもよい。ヨウ素の濃度は染色液に対して０．４ないし４００ｍｍｏｌ／Ｌであってもよく、好ましくは０．８ないし２７５ｍｍｏｌ／Ｌ、より好ましくは１ないし２００ｍｍｏｌ／Ｌであることがよい。

染色液は、染色効率の改善のために溶解補助剤としてヨウ化物をさらに含んでもよい。

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、ヨウ化チタン等が挙げられ、水に対する溶解度が高いという点でヨウ化カリウムが好ましい。これらはそれぞれ単独で又は２種以上を混合して用いてもよい。

前記ヨウ化物の含量は特に限定されず、例えば染色液１００重量％のうち０．０１ないし１０重量％であってもよく、好ましくは０．１ないし５重量％であることがよい。

染色槽の温度は特に限定されず、例えば５ないし４２℃であってもよく、好ましくは１０ないし３５℃であることがよい。

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ないし２０分であってもよく、好ましくは２ないし１０分であってもよい。

染色ステップと同時に延伸ステップが行われてもよく、この場合の延伸比は１．２ないし１．７６倍であることがよい。

また、膨潤及び染色ステップを含む染色ステップ終了時における累積延伸比は、前述したように２．０ないし３．０倍であってもよい。上記の範囲で本発明による結晶間の距離を実現することができ、フィルムのしわが生じて外観不良が発生し、あるいは初期光学特性が脆弱であるといった問題を解決することができる。

本明細書において累積延伸比とは各ステップにおける延伸比の積の値を意味する。

＜架橋ステップ＞
架橋ステップは、物理的に吸着されているヨウ素分子による染色性が外部環境により低下しないように、染色された偏光子形成用フィルムを架橋液に浸漬させて吸着されたヨウ素分子を固定させるステップである。

本発明の架橋ステップで用いられる架橋液はホウ酸化合物を含む。これを通じて、架橋効率を向上させて工程中のフィルムのしわの発生を抑制し、二色性物質の配向を形成して光学特性を向上させることができる。

二色性染料であるヨウ素は架橋反応が不安定な場合、湿熱環境によってヨウ素分子が脱離することがあるため、十分な架橋反応が求められる。また、ポリビニルアルコール分子間に位置するほぼ全てのヨウ素分子を配向させて光学特性を向上させるために、一般的に架橋ステップで最も大きな延伸比で延伸されなければならないため、架橋ステップが重要である。

本発明による架橋ステップは、単一又は複数のステップで行われてもよく、例えば、少なくとも第１架橋ステップ及び第２架橋ステップを含んで行われてもよい。前記架橋ステップのうち１つ以上のステップで用いられる架橋液にホウ酸化合物が含まれてもよい。これにより、偏光子の光学特性と耐久性を同時に向上させることができる。

前記架橋液内のホウ酸化合物の濃度は特に限定されないが、例えば架橋液の総重量のうち１ないし１０重量％であってもよく、好ましくは２ないし６重量％であることがよい。架橋液内のホウ酸化合物の濃度が１重量％未満である場合、架橋効果が減少してポリビニルアルコール及びヨウ素の配向性が低下することがあり、１０重量％を超える場合、過度な架橋結合により切断が生じ得る。

ホウ酸化合物は、染色ステップで用いたものと同一のものを用いることができる。

本発明の架橋液は、溶媒として用いられる水、及び水と共に相互溶解可能な有機溶媒を含んでもよく、偏光子の面内における偏光度の均一性及び染着し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。

前記ヨウ化物は染色ステップで用いられたものと同一のものを用いることができ、前記ヨウ化物の濃度は特に限定されず、例えば架橋液の総重量のうち０．０５ないし１５重量％であってもよく、好ましくは０．５ないし１１重量％であることがよい。架橋槽のヨウ化物の濃度が上記の範囲を満たす場合、染色ステップで吸着されたヨウ素イオンがフィルムから脱離したり架橋液に含まれたヨウ素イオンがフィルムに浸透したりすることを防止し、透過率の変化を抑制することができる。

架橋槽の温度は特に限定されないが、例えば２０ないし７０℃であってもよい。

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秒ないし１５分であってもよく、好ましくは５秒ないし１０分であることがよい。

架橋ステップと同時に延伸ステップが行われてもよく、この場合、第１架橋ステップの延伸比は１．４ないし３．０倍であってもよく、好ましくは１．５ないし２．５倍であることがよい。また、第２架橋ステップの延伸比は１．０１ないし２．０倍であってもよく、好ましくは１．２ないし１．８倍であることがよい。また、前記第１架橋ステップ及び第２架橋ステップの累積延伸比は１．５ないし５．０倍であってもよく、好ましくは１．７ないし４．５倍であることがよい。上記の範囲内で架橋効率の上昇効果を維持することができ、過度な延伸によりフィルムの破断が生じたり、生産効率性が低下したりする問題は生じない。

＜補色ステップ＞
必要に応じて、本発明の偏光子の製造方法は、架橋ステップの後に補色ステップをさらに含んでもよい。

補色ステップは、前記架橋ステップを経たフィルムを、ホウ酸化合物が含まれた補色液、好ましくはホウ酸化合物及びヨウ化物が含まれた補色液に浸漬し、ヨウ素錯体が物理的に吸着されている偏光子形成用フィルムのポリビニルアルコール分子間に位置するヨウ素錯体をホウ酸架橋近傍に配向させることにより、ヨウ素錯体を安定化して色相を調節する。また、架橋ステップで十分に吸着されていないヨウ素錯体が染色された偏光子形成用フィルムに対する色相を補正する。

前記補色水溶液は、溶媒である水とホウ酸、ホウ酸ナトリウム等のホウ酸化合物を含み、水と共に相互溶解可能な有機溶媒及びヨウ化物をさらに含んでもよい。ホウ酸化合物は染色ステップで用いたものと同一のものを用いることができる。

ホウ酸化合物は、ポリビニルアルコールを架橋して配向性を付与し、工程中のしわの発生を抑制することで取扱性を向上させ、ヨウ素の配向を形成する役割をする。

前記補色水溶液内のホウ酸化合物の濃度は特に限定されないが、例えば補色水溶液１００重量％に対して、１ないし１０重量％であってもよく、好ましくは２ないし６重量％であることがよい。上記の範囲内で色相調節効果が非常に優れており、延伸工程中の切断の危険性を低くすることができる。

ヨウ化物は、偏光子の面内における偏光度の均一性と染着したヨウ素の脱着を防止するために用いられ、前記ヨウ化物は染色ステップで用いられたものと同一のものを用いることができる。

前記補色水溶液内のヨウ化物の含量は特に限定されないが、例えば補色水溶液１００重量％に対して０．０５ないし１５重量％であってもよく、好ましくは０．５ないし１１重量％であることがよい。上記の範囲内でヨウ素イオンが脱離して透過率が減少したり、ヨウ素イオンがフィルムに浸透して透過率が減少したりする問題を防止することができる。

補色槽の温度は特に制限されないが、好ましくは２０ないし７０℃であってもよく、補色槽におけるポリビニルアルコール系フィルムの浸漬時間は１秒ないし１５分であってもよく、好ましくは５秒ないし１０分であることがよい。

補色ステップと同時に延伸ステップが行われてもよく、このとき補色ステップの延伸比は１．０１ないし１．５倍であってもよく、好ましくは１．０２ないし１．０８倍であってもよい。上記の範囲でフィルムが破断することなく色相調節効果を示すことができ、生産効率性が高い。

本発明は、総累積延伸比が４．０ないし７．０倍となるように延伸されるのが好ましい。

＜水洗ステップ＞
必要に応じて、本発明の偏光子の製造方法は、架橋ステップ（又は補色ステップ）が完了した後に水洗ステップをさらに含んでもよい。

水洗ステップは、架橋（又は補色）が完了した偏光子形成用フィルムを水洗液で満たされた水洗槽に浸漬させ、前ステップで偏光子形成用フィルムに付着した不必要な残留物を除去するステップである。

水洗用水溶液は、水（脱イオン水）であってもよく、これにヨウ化物がさらに添加されてもよい。ヨウ化物としては、染色ステップで用いられたものと同一のものを用いることができ、これらのうちヨウ化ナトリウム又はヨウ化カリウムを用いるのが好ましい。

ヨウ化物の含量は特に限定されず、例えば水洗用水溶液の総重量のうち０．１ないし１０重量部であってもよく、好ましくは３ないし８重量部であってもよい。

水洗槽の温度は特に限定されず、例えば１０ないし６０℃であってもよく、好ましくは１５ないし４０℃であってもよい。

水洗ステップは省略可能であり、染色ステップ、架橋ステップ又は補色ステップのような前ステップが完了する度に行われてもよい。また、１回以上繰り返されてもよく、その反復回数は特に制限されない。

＜乾燥ステップ＞
乾燥ステップは、水洗された偏光子形成用フィルムを乾燥させ、乾燥によるネックインで染着したヨウ素分子の配向をより向上させて光学特性に優れた偏光子を得るステップである。

乾燥方法としては、自然乾燥、エア乾燥、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、最近はフィルム内にある水のみを活性化させて乾燥させるマイクロ波処理が新たに用いられており、通常は熱風処理と遠赤外線処理が主に用いられている。

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行われることが好ましく、例えば２０ないし９０℃であってもよく、好ましくは８０℃以下、さらに好ましくは６０℃以下であることがよい。

前記熱風乾燥の実行時間は特に限定されず、例えば１ないし１０分間行われてもよい。

＜偏光子及び偏光板＞
本発明は上記方法で製造された偏光子及び上記方法で製造された偏光子の少なくとも一面に保護フィルムが積層された偏光板を提供する。

上記方法で製造された偏光子のホウ酸架橋効率は４．５ないし９．０であってもよく、上記の範囲内で耐久性が著しく改善され、高温条件に長時間晒された場合にも色相変化を最小化することができる。

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、具体的な例を挙げると、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てもよい。また、（メタ）アクリル系、ウレタン系、エポキシ系、シリコ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てもよい。中でも、特にアルカリ等により石鹸化（鹸化）された表面を有するセルロース系フィルムが、偏光特性又は耐久性を考慮すると好適である。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。

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す種々の光学層が偏光子上に積層されたものであってもよい。例えば、偏光子の少なくとも一方の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一方の面又は保護フィルム上にハードコート層、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一方の面もしくは保護フィルム上に視野角を補償する配向液晶層又は他の機能性膜が積層された構造を有するものであってもよい。また、各種の画像表示装置を形成するのに用いられる偏光変換装置のような光学膜、リフレクター、半透過板、１／２波長板又は１／４波長板等の波長板（λ板を含む）を含む位相差板、視野角補償膜、輝度向上膜のうちの１つ以上が光学層として積層された構造であってもよい。より詳しく、偏光子の一方の面に保護フィルムが積層された構造の偏光板として、積層された保護フィルム上にリフレクター又は半透過リフレクター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視野角偏光板；あるいは輝度向上膜が積層された偏光板等が好ましい。

このような偏光板は通常の液晶表示装置だけでなく、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。

以下、本発明の理解を助けるために好ましい実施例を提示するが、これらの実施例は単に本発明を例示するものに過ぎず、添付の特許請求の範囲を制限するものではなく、本発明の範疇及び技術思想の範囲内で実施例に対する様々な変更及び修正が可能であることは当業者にとって明らかであり、このような変形及び修正が添付の特許請求の範囲に属することも当然である。

実施例及び比較例
（１）実施例１
鹸化度が９９．９％以上である透明な未延伸ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルム（ＰＥ６０、ＫＵＲＡＲＡＹ社）を、２５℃の水（脱イオン水）で１分２０秒間浸漬して膨潤させた後、ヨウ素１．２５ｍｍｏｌ／Ｌとヨウ化カリウム１．２５重量％、ホウ酸０．３重量％が含有された３０℃の染色用水溶液に２分３０秒間浸漬して染色した。このとき、膨潤及び染色ステップでそれぞれ１．５６倍、１．６４倍の延伸比で延伸して、染色槽通過後の累積延伸比が２．５６倍となるように延伸した。続いて、ヨウ化カリウム１３．９重量％、ホウ酸３重量％が含有された５６℃の架橋用水溶液に２６秒間浸漬（第１架橋ステップ）して架橋させながら、１．７倍の延伸比で延伸した。その後、ヨウ化カリウム１３．９重量％、ホウ酸３重量％が含有された５６℃の架橋用水溶液に２０秒間浸漬（第２架橋ステップ）して架橋させながら、１．３４倍の延伸比で延伸した。続いて、ヨウ化カリウム５重量％、ホウ酸２重量％が含有された４０℃の補色用水溶液に１０秒間浸漬しながら、１．０１倍延伸した。

このとき、膨潤、染色及び架橋、補色ステップの総累積延伸比が６倍となるようにした。架橋完了後、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルムを７０℃のオーブンで４分間乾燥させて偏光子を製造した。

製造された偏光子の両面にトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルムを積層して偏光板を製造した。

（２）実施例２ないし７及び比較例１ないし３

下記の表１に記載した染色槽のホウ酸濃度、膨潤ステップの延伸比、染色ステップの延伸比、および染色槽通過後の累積延伸比を除いては実施例１と同様の方法で偏光板を製造した。

参考までに、上記実施例及び比較例の偏光子はいずれも高透過率（４３．５％）を有するように製造されたものであり、以下でその物性を比較したものである。

分析例

上記実施例及び比較例で製造された偏光子の物性（架橋効率及びＰＶＡフィルム内の結晶と結晶との間の距離）を下記の方法で測定し、その結果を下記の表１に示した。

１．架橋効率
１．１架橋度
実施例及び比較例で製造された偏光子の中央部を１０ｃｍ×１０ｃｍのサイズにカットした後、Ｔｈｅｒｍｏｆｉｓｈｅｒｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社のＮｉｃｏｌｅｔ５７００（ＦＴ−ＩＲ）装置を用いて架橋度を測定した。

ＦＴ−ＩＲチップとしては、Ｐｉｋｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社のＶｅｅＭＡＸＩＩＩ（ＡＴＲ）を使用し、Ｓｃａｎ回数は１６回、Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎは４ｃｍ^−１で行った。また、測定されたＩＲＤａｔａのうち２８５０〜３０００ｃｍ^−１領域の面積（ａ）を３．２の基準に合わせて基準Ｐｅａｋ面積（ａ）とした後、１２００〜１３６０ｃｍ^−１の面積を基準Ｐｅａｋ面積（ａ）で除する。

架橋度＝（１２００〜１３６０ｃｍ^−１の面積）／（基準Ｐｅａｋ面積（ａ））
上記の架橋度の測定方法を３回行った後、平均値を求める。

１．２Ｂｏｒｏｎ分析
実施例及び比較例で製造された偏光子サンプルの試料０．１５ｇをＶｉａｌに入れ、さらに超純水を加えて試料重量を２５ｇとし、Ｖｉａｌを９０℃の恒温槽に入れて偏光子サンプルを完全に溶かした後、放冷する。
放冷された試料にマンニトール溶液２０ｍＬを加え、０．１ＮＮａＯＨで滴定し、Ｂｏｒｏｎ含有率（％）を求める。

１．３架橋効率
得られた架橋度とＢｏｒｏｎ含有率を用いて、下式により架橋効率を算出する。
架橋効率：架橋度／Ｂｏｒｏｎ含有率（％）

２．ＰＶＡ内の結晶と結晶との間の距離（ＬｏｎｇＰｅｒｉｏｄ）
浦項加速器研究所（ＰＡＬ）のＳｙｎｃｈｒｏｔｒｏｎＢｅａｍを使用し、１．５６７オングストロームのＸ−ｒａｙ波長で、サンプルからディレクターまでの距離を３．０ｍとして、ＢｅａｍＰａｔｈ１ｍｍで染色槽累積延伸比によるＰＶＡ内の延伸方向における結晶と結晶との間の距離を散乱ベクトルｑのピークに基づいて測定した。
ＰＶＡ内の結晶と結晶との間の距離（ＬｏｎｇＰｅｒｉｏｄ，ｄ）＝２π／ｑ

試験例
上記実施例及び比較例で製造された偏光子の物性を下記の方法で測定し、その結果を下記の表２に示した。

１．光学特性
（１）偏光度、Ａ７００、Ａ４８０
製造された偏光子を４ｃｍ×４ｃｍの大きさに切断した後、紫外可視光線分光計（Ｖ−７１００、ＪＡＳＣＯ社製）を用いて透過率を測定した。このとき、偏光度は下記数式１で定義される。

参考までに、偏光度は０．００１程度の差もコントラスト比に大きな影響を与えることに留意する必要がある。偏光度は９９．９９０未満になるとコントラスト比が低下してリアルブラック（ｒｅａｌｂｌａｃｋ）の具現が難しくなる。

［数式１］
偏光度（Ｐ）＝［（Ｔ_１−Ｔ_２）／（Ｔ_１＋Ｔ_２）］^１／２×１００
なお、偏光度（Ｐ）の単位は％である。
（式中、Ｔ_１は一対の偏光子を吸収軸が平行な状態に配置した場合に得られる平行透過率であり、Ｔ_２は一対の偏光子を吸収軸が直交する状態に配置した場合に得られる直交透過率である）。

Ａ７００、及び、Ａ４８０は、数式２及び３により定義される吸光度である。
［数式２］
Ａ７００＝−Ｌｏｇ_１０｛（Ｔ_{ＭＤ，７００}×Ｔ_{ＴＤ，７００}）／１００００｝
（式中、Ｔ_{ＭＤ，７００}は製造された偏光板を、当該偏光板の吸収軸が測定光の直線偏光と直交する状態に配置したときに得られる７００ｎｍ波長における透過率であり、Ｔ_{ＴＤ，７００}は、製造された偏光板を、当該偏光板の吸収軸が測定光の直線偏光と平行な状態に配置したときに得られる７００ｎｍ波長における透過率であり、これらの単位はいずれも％である）。

［数式３］
Ａ４８０＝−Ｌｏｇ_１０｛（Ｔ_{ＭＤ，４８０}×Ｔ_{ＴＤ，４８０}）／１００００｝
（式中、Ｔ_{ＭＤ，４８０}は、製造された偏光板を、当該偏光板の吸収軸が測定光の直線偏光と直交する状態に配置したときに得られる４８０ｎｍ波長における透過率であり、Ｔ_{ＴＤ，４８０}は、製造された偏光板を、当該偏光板の吸収軸が測定光の直線偏光と平行な状態に配置したときに得られる４８０ｎｍ波長における透過率であり、これらの単位はいずれも％である）。

Ａ７００とＡ４８０の吸光度の数値が高い場合、ＰＶＡ−Ｉ_５錯体（ＰＶＡ及びＩ_５ ⁻の錯体）及びＰＶＡ−Ｉ_３錯体（ＰＶＡ及びＩ_３ ⁻の錯体）の含量が高く、偏光度が高いことを意味する。

２．耐熱性の評価
実施例及び比較例で製造された偏光板を１０５℃で３０分間放置の前と放置の後の分光透過率τ（λ）を分光光度計（Ｖ７１００、日本分光社）にて測定し、この結果から直交分光透過スペクトラムを求め、上記数式２で表されるＡ７００を求めた。

上記耐熱性評価の後に目視観察により偏光板の赤変発生の有無を確認した。表１において、Ｘは赤変が発生しなかったことを示し、Ｏは赤変が発生したことを示す。

上記表２を参照すると、実施例１ないし１０の方法で製造された偏光子は優れた光学特性を示し、耐熱性テスト後も比較的高い吸光度を示し、赤変現象が生じなかった。しかし、比較例１ないし５の方法で製造された偏光子は光学特性が多少劣り、耐熱性テスト後の吸光度が低い方であり、総じて赤変現象が発生した。

Claims

偏光子形成用フィルムの膨潤、染色、架橋及び延伸ステップを含み、
前記膨潤ステップ、前記染色ステップ、及び、前記架橋ステップはこの順に行われ、
前記延伸ステップの少なくとも一部は、前記染色ステップにおいて、及び／又は前記染色ステップよりも前に行われ、
前記染色ステップの終了時において、延伸方向における前記偏光子形成用フィルム内の結晶と結晶との間の距離は２０ないし４０ｎｍであり、
前記延伸ステップの少なくとも一部は、前記膨潤ステップにおいて行われ、前記膨潤ステップでの延伸比が１．１〜１．３倍であり、
染色液はホウ酸化合物を含む、偏光子の製造方法。
前記延伸方向はＭＤ方向である、請求項１に記載の偏光子の製造方法。
前記ホウ酸化合物は染色液に前記染色液の総重量のうち０．３ないし５重量％で含まれる、請求項１又は２に記載の偏光子の製造方法。
前記染色ステップの終了時までの累積延伸比が２．０ないし３．０倍である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の偏光子の製造方法。
前記架橋ステップは少なくとも第１及び第２架橋ステップを含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の偏光子の製造方法。
前記染色ステップの染色液内のホウ酸化合物の濃度は前記架橋ステップの架橋液内のホウ酸化合物の濃度よりも低い、請求項１〜４のいずれか１項に記載の偏光子の製造方法。
補色ステップをさらに含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の偏光子の製造方法。