JP7343372B2

JP7343372B2 - 偏光板

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Publication number: JP7343372B2
Application number: JP2019217220A
Authority: JP
Inventors: 義人本庄; 大▲ショウ▼ 呉
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2019-11-29
Filing date: 2019-11-29
Publication date: 2023-09-12
Anticipated expiration: 2039-11-29
Also published as: JP2021086113A

Description

本発明は、偏光板に関し、画像表示装置にも関する。

近年、画像表示装置のデザイン性が多様化しつつある。そのトレンドの影響を受け、偏光板にも様々な形状への対応が求められている。

特開２０１８－２５６３０号公報

面内に貫通孔を有する偏光板は、貫通孔の周辺にクラックが発生する場合がある。特開２０１８－２５６３０号公報では、偏光子の両面にセルロース系樹脂からなる保護層を設ける構成とすることによりクラックを抑制することが記載されている。

本発明の目的は、平面視において面内に貫通孔を有する偏光板であって、低温と高温条件下に繰り返し晒す冷熱衝撃試験（ヒートショック試験）においてクラックの発生が抑制される偏光板、又はそのような偏光板を製造するための原料として用いられる偏光板を提供することである。

本発明は、以下の偏光板及び画像表示装置を提供する。
〔１〕画像表示素子に積層して用いられる偏光板であって、
ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを含む偏光子と、前記偏光子の前記画像表示素子側とは反対側となる面に積層された延伸フィルムとを有し、
前記偏光子の透過軸と、前記延伸フィルムの延伸軸とのなす角度θ［°］が、下記の式（１ａ）の関係を満たす、偏光板。
θ≦６０（１ａ）
〔２〕平面視において面内に貫通孔を有し、
前記偏光板の外縁から前記貫通孔までの、前記偏光子の透過軸に沿った最短距離ｄ［ｍｍ］が、下記の式（２ａ）の関係を満たす、〔１〕に記載の偏光板。
ｄ≧１０（２ａ）
〔３〕前記延伸フィルムが、セルロース系樹脂フィルムまたは環状ポリオレフィン系樹脂フィルムである、〔１〕又は〔２〕に記載の偏光板。
〔４〕前記偏光子の前記画像表示素子側となる面に積層された保護フィルムをさらに有する、〔１〕～〔３〕のいずれか１項に記載の偏光板。
〔５〕〔４〕に記載の偏光板と、前記保護フィルム側に設けられた粘着剤層とを有する、粘着層付き偏光板。
〔６〕前記粘着剤層は、前記偏光板を画像表示素子に貼合するためのものである、〔５〕に記載の粘着剤付き偏光板。
〔７〕画像表示素子と、〔１〕～〔４〕のいずれか１項に記載の偏光板とを含む画像表示装置。

本発明によれば、平面視において面内に貫通孔を有する偏光板であって、低温と高温条件下に繰り返し晒す冷熱衝撃試験（ヒートショック試験）においてクラックの発生が抑制される偏光板を提供することができる。

本発明に係る偏光板の一例を示す概略図である。図１に示す偏光板を分解して示す分解図である。偏光子の透過軸と延伸フィルムの延伸軸とのなす角度θの一例を示す模式図である。本発明に係る偏光板の他の例を示す概略図である。貫通孔の例を示す概略図である。偏光子の製造方法を示すフローチャートである本発明に係る粘着剤層付き偏光板の一例を示す概略断面図である。実施例で作製した偏光板を示す概略断面図である。実施例で作製した偏光板を示す概略図である。実施例で作製した偏光板を示す概略断面図である。

＜偏光板＞
本発明に係る偏光板は、画像表示素子に積層して用いられる偏光板であって、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを含む偏光子と、偏光子の画像表示素子側とは反対側となる面に積層された延伸フィルムとを有する偏光板である。偏光板は、偏光子の画像表示素子側の面に積層された保護フィルムをさらに有していてもよい。

上記延伸フィルム及び上記保護フィルムは、ともに熱可塑性樹脂フィルムからなる。延伸フィルムは、熱可塑性樹脂フィルム（以下、「第１熱可塑性樹脂フィルム」とする）を延伸してなるものであり、保護フィルムは、熱可塑性樹脂フィルム（以下、「第２熱可塑性樹脂フィルム」とする）そのものであっても、これに延伸等の加工を施してなるものであってもよい。本明細書において、第１熱可塑性樹脂フィルムと第２熱可塑性樹脂フィルムとを合わせて熱可塑性樹脂フィルムともいう。

本発明に係る偏光板は、偏光子の透過軸と、延伸フィルムの延伸軸とのなす角度θ［°］が、下記の式（１ａ）の関係を満たす。
θ≦６０（１ａ）

本発明に係る偏光板は、平面視において、面内に貫通孔を有する。貫通孔は一つであっても、二つ以上であってもよい。本明細書において、平面視とは、層の厚み方向から見ることを意味する。本発明は、貫通孔が形成される前の原料となる偏光板も包含する。原料となる偏光板については、偏光板の製造方法の欄で後述する。

偏光板は、平面視において方形状又は角丸方形状であってよい。角丸方形状とは、方形状の角部のうち１つ以上が曲線となっている形状をいい、すなわち方形状の角部のうち１つ以上が角丸であり、方形状とは４つの角がいずれも角丸ではない形状をいうものとする。また、本明細書において、方形状とは長方形状又は正方形状をいうものとする。偏光板が角丸方形状である場合、偏光板が有する４つの角のうち１つ以上が角丸となっていてもよい。

角丸部分の曲率半径は、例えば１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であってよく、好ましくは２ｍｍ以上８ｍｍ以下である。

図１は、本発明に係る偏光板の一例を示す概略図である。図１に示すように、偏光板１０は、貫通孔１１を有する角丸方形状である。偏光板１０は、方形が有する４つの角の全てが角丸となっている。

図２は、図１に示す偏光板１０を、偏光子１０１と、延伸フィルム１０２とに分解して示した分解図である。偏光子１０１は、延伸軸と一致する吸収軸１０１Ａと、吸収軸１０１Ａに直交する透過軸１０１Ｂとを有する。偏光子において、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの延伸軸方向に二色性色素が吸着配向されており、結果、延伸軸と吸収軸Ａ１が一致している。偏光板１０に対する偏光子１０１の吸収軸１０１Ａの方向は特に限定されないが、例えば偏光板が平面視において長方形である場合、長辺方向に平行な方向であってよく、又は短辺方向に平行な方向であってよく、又は長辺方向（又は短辺方向）とのなす角度が４５°±５°である方向であってよく、好ましくは４５°±２°である方向であってよい。図２において、吸収軸１０１Ａは、偏光板の長辺方向に平行である。

図２に示す偏光板１０において、偏光子１０１の透過軸１０１Ｂと延伸フィルム１０２の延伸軸１０２Ａとのなす角度θは０（ゼロ）°である。図３は、偏光子１０１の透過軸１０１Ｂと延伸フィルム１０２の延伸軸１０２Ａとのなす角度θの一例を示す図である。偏光子１０１の透過軸１０１Ｂと延伸フィルム１０２の延伸軸１０２Ａとのなす角度は、０°の場合は１８０°と見ることもでき、１０°の場合は１７０°と見ることもできるが、なす角度θは小さい方の角度を意味するものとする。したがって、θは、０°以上９０°以下の範囲の値である。

偏光子１０１の透過軸１０１Ｂと延伸フィルム１０２の延伸軸１０２Ａとのなす角度θは、上記の式（１ａ）の関係を満たすことから、クラックの発生を抑制することができる。また、クラックの発生をより抑制することができる観点から、上記した角度θは、下記の式（１ｂ）の関係を満たすことが好ましく、下記の式（１ｃ）の関係を満たすことがさらに好ましく、下記の式（１ｄ）の関係を満たすことがさらにより好ましい。上記した角度θは、０°であることが最も好ましい。
θ≦４５（１ｂ）
θ≦３０（１ｃ）
θ≦１５（１ｄ）

延伸フィルム１０２は、第１熱可塑性樹脂フィルムを延伸してなるフィルムであり、延伸は一軸方向のみに行う延伸であっても、複数の軸方向に行う延伸であってもよい。前者は一つの延伸軸を有し、後者は複数の延伸軸を有する。複数の延伸軸を有する場合において、いずれか一つの延伸軸を延伸軸として、偏光子の透過軸とのなす角度θを見た場合に、角度θが上記の式（１ａ）の関係を満たし、上記の式（１ｂ）の関係を満たすことが好ましく、上記の式（１ｃ）の関係を満たすことがさらに好ましく、上記の式（１ｄ）の関係を満たすことがさらにより好ましく、他の延伸軸と偏光子の透過軸とのなす角度は特に限定されない。

本発明者によれば、偏光板が貫通孔を有するときにクラックが発生しやすく、特に貫通孔の周辺においてクラックが発生しやすく、また偏光子の吸収軸に沿ってクラックが発生しやすいとの知見を得た。本発明におけるクラックは、高温環境下に晒した後に観察され得る。クラックが観察され得る条件及び観察方法は、後述する実施例の欄において説明する条件及び方法である。

クラックの発生原理は次の通り推測されるが、本発明はこれに限定されない。偏光板が高温環境下に晒された場合、偏光子は延伸軸に沿って、すなわち吸収軸に沿って収縮する一方、第１熱可塑性樹脂フィルムは収縮しにくいため、偏光子と第１熱可塑性樹脂フィルムとの間に歪みが生じることになる。偏光板が貫通孔を有している場合、その貫通孔近傍では偏光子は貫通孔の形状に沿っても収縮が起こり、貫通孔を有していない場合に比べ偏光子と第１熱可塑性樹脂フィルムとの間における歪みは増加するため、クラックが発生し易くなるものと推測される。

本発明の偏光板において、偏光子の透過軸と、延伸フィルムの延伸軸とのなす角度θが、上記の式（１ａ）の関係を満たすことにより、クラックの発生を抑制することができる。かかるクラック発生の抑制原理は次の通り推測されるが、本発明はこれに限定されない。第１熱可塑性樹脂フィルムの延伸軸方向近傍の引張弾性率は、延伸軸方向で最も高く延伸軸方向から離れるにしたがって小さくなるという、異方性を有する。上記の式（１ａ）の関係を満たす場合には、かかる引張弾性率の異方性により、偏光子と熱可塑性樹脂フィルムとの間における歪みを緩和することができ、クラックの発生を抑制することができるものと推測される。

さらに、本発明者らは、クラックの発生しやすさについて、後述するように、i）偏光板の面内における貫通孔の位置、ii）貫通孔の大きさ、iii）偏光子の厚み、iv）第１熱可塑性樹脂フィルムの厚み等、と相関があるとの知見を得たものの、本発明の偏光板においては、上記i）、ii）、iii）、iv）について、クラックが発生しやすい条件であっても、クラックの発生を抑制することができるとの効果を奏する。

本発明に係る偏光板は、偏光板の外縁から貫通孔までの、偏光子の透過軸に沿った最短距離ｄ［ｍｍ］が、下記の式（２ａ）の関係を満たす貫通孔を有する。図１において、最短距離ｄ［ｍｍ］を示す。
ｄ≧１０（２ａ）

本発明の偏光板は、上記の式（２ａ）の関係を満たす貫通孔を少なくとも一つ有することが好ましく、下記の式（２ａ）の関係を満たさない他の貫通孔を有するものであってもよい。上記の式（２ａ）の関係を満たす貫通孔は、例えば、さらに下記の式（２ｂ）の関係を満たすものであってもよい。
ｄ≧１２（２ｂ）
図４は、図１に示す偏光板１０と同じ形状であるものの、偏光子１０１の吸収軸１０１Ａが長辺方向に４５°である偏光板１０’において、貫通孔１１までの最短距離ｄを示す。図４に示すように、最短距離ｄは、偏光子１０１の透過軸１０１Ｂに沿った距離である。

本発明者は、クラックの発生しやすさと、偏光板の面内における貫通孔の位置とに相関があることを見出し、最短距離ｄが上記の式（２ａ）の関係を満たす場合にはクラックが発生しやすいとの知見を得た。本発明によると、このような貫通孔を有する場合であってもクラックの発生を抑制することができる。最短距離ｄは、偏光板の大きさによって取り得る値が異なるものの、例えば、１００ｍｍ以下である。

図１において、貫通孔１１は、円形の貫通孔として示されているが、これに限定されず、例えば楕円形、方形状、角丸方形状又はこれらを組合せた形状等であってよい。

貫通孔１１の形状は特に限定されず、例えば図５（ａ）～（ｄ）に示す形状であってよい。

貫通孔１１の長径は、例えば０．５ｍｍ以上３０ｍｍ以下であってよく、好ましくは１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。貫通孔１１の長径が、１０ｍｍ以下である場合にはクラックが発生しやすいが、本発明によると、このような貫通孔を有する場合であってもクラックの発生を抑制することができる。

偏光板の厚みは、通常、５μｍ以上２００μｍ以下とすることができ、１５０μｍ以下であってもよく、１２０μｍ以下であってもよい。

［偏光子］
偏光子１０１は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを含む偏光子であり、例えば一軸延伸されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムに二色性色素を吸着配向させた偏光子であってよい。このような偏光子は、後述する偏光子の製造方法に従って製造することができる。偏光子１０１は、吸収軸に平行な振動面をもつ直線偏光を吸収し、吸収軸に直交する（透過軸と平行な）振動面をもつ直線偏光を透過する性質を有する吸収型の偏光子であることができる。偏光子１０１は、その一方の面に第１熱可塑性樹脂フィルムを延伸してなる延伸フィルム１０２を接着剤又は粘着剤等で貼合して偏光板１０として用いることができる。

偏光子１０１の厚みは、通常２０μｍ以下であり、好ましくは１８μｍ以下、より好ましくは１５μｍ以下である。偏光子１０１の厚みを薄くすることは、偏光板１０の薄膜化に有利である。偏光子１０１の厚みは、通常１μｍ以上であり、例えば５μｍ以上であってよい。偏光子１０１の厚みが２０μｍ以下である場合にはクラックが発生しやすいが、本発明によると、このような貫通孔を有する場合であってもクラックの発生を抑制することができる。

偏光子１０１の厚みは、例えばポリビニルアルコール系樹脂フィルムの選定、延伸倍率の調節等により制御することができる。

［偏光子の製造方法］
偏光子１０１の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図６に示す製造方法は、以下の工程：
ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを水を含有する処理液を収容する膨潤槽に浸漬する膨潤工程Ｓ１０と、
ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを、二色性色素を含有する処理液を収容する染色槽に浸漬して染色する染色工程Ｓ２０と、
ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを架橋剤を含有する処理液を収容する架橋槽に浸漬して架橋処理する架橋工程Ｓ３０と、
ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを洗浄槽に浸漬する洗浄工程Ｓ４０と、
乾燥工程Ｓ５０と、
を含むことができる。
ポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、偏光子製造工程のいずれか１以上の段階、より具体的には、膨潤工程Ｓ１０の前から架橋工程Ｓ３０までのいずれか１以上の段階で一軸延伸処理される（延伸工程）。

製造方法は、上記以外の他の工程をさらに含むことができる。本発明に係る製造方法に含まれる各種の処理工程は、偏光子製造装置のフィルム搬送経路に沿って原反フィルムであるポリビニルアルコール系樹脂フィルムを連続的に搬送させることによって連続的に実施することができる。フィルム搬送経路は、上記各種の処理工程を実施するための設備（処理槽や炉等）を、それらの実施順に備えている。

フィルム搬送経路は、上記設備の他、ガイドロールやニップロール等を適宜の位置に配置することによって構築することができる。例えば、ガイドロールは、各処理槽の前後や処理槽中に配置することができ、これにより処理槽へのフィルムの導入・浸漬および処理槽からの引き出しを行うことができる。より具体的には、各処理槽中に２以上のガイドロールを設け、これらのガイドロールに沿ってフィルムを搬送させることにより、各処理槽にフィルムを浸漬させることができる。

原反フィルムであるポリビニルアルコール系樹脂フィルムを構成するポリビニルアルコール系樹脂としては、ポリ酢酸ビニル系樹脂をケン化したものを用いることができる。ポリ酢酸ビニル系樹脂としては、酢酸ビニルの単独重合体であるポリ酢酸ビニルの他、酢酸ビニルとこれに共重合可能な他の単量体との共重合体が例示される。酢酸ビニルに共重合可能な他の単量体としては、例えば、不飽和カルボン酸類、オレフィン類、ビニルエーテル類、不飽和スルホン酸類、アンモニウム基を有する（メタ）アクリルアミド類等が挙げられる。ポリビニルアルコール系樹脂のケン化度は、通常約８５モル％以上、好ましくは約９０モル％以上、より好ましくは約９９モル％以上である。本明細書において「（メタ）アクリル」とは、アクリルおよびメタクリルから選択される少なくとも一方を意味する。「（メタ）アクリロイル」についても同様である。

ポリビニルアルコール系樹脂は変性されていてもよく、例えば、アルデヒド類で変性されたポリビニルホルマール、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラール等も使用し得る。

ポリビニルアルコール系樹脂の平均重合度は、好ましくは１００以上１００００以下であり、より好ましくは１５００以上８０００以下であり、さらに好ましくは２０００以上５０００以下である。ポリビニルアルコール系樹脂の平均重合度は、ＪＩＳＫ６７２６（１９９４）に準拠して求めることができる。平均重合度が１００未満では好ましい偏光性能を得ることが困難であり、１００００超ではフィルム加工性に劣ることがある。

ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの厚みは、例えば１０μｍ以上５０μｍ以下程度であり、偏光子の厚みを１５μｍ以下とする観点から、好ましくは４０μｍ以下、より好ましくは３０μｍ以下である。

原反フィルムであるポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、例えば、長尺の未延伸または延伸ポリビニルアルコール系樹脂フィルムのロール（巻回品）として用意することができる。この場合、偏光子もまた、長尺物として得られる。以下、各工程について詳細に説明する。

（１）膨潤工程Ｓ１０
本工程における膨潤処理は、原反フィルムであるポリビニルアルコール系樹脂フィルムの異物除去、可塑剤除去、易染色性の付与、フィルムの可塑化等の目的で必要に応じて実施される処理であり、具体的には、水を含有する処理液を収容する膨潤槽にポリビニルアルコール系樹脂フィルムを浸漬させる処理であることができる。当該フィルムは、１つの膨潤槽に浸漬されてもよいし、２以上の膨潤槽に順次浸漬されてもよい。膨潤処理前、膨潤処理時、または膨潤処理前および膨潤処理時に、フィルムに対して一軸延伸処理を行ってもよい。

膨潤槽に収容される処理液は、水（例えば純水）であることができる他、アルコール類のような水溶性有機溶媒を添加した水溶液であってもよい。

フィルムを浸漬するときの膨潤槽に収容される処理液の温度は、通常１０℃以上７０℃以下程度、好ましくは１５℃以上５０℃以下程度であり、フィルムの浸漬時間は、通常１０秒以上６００秒以下程度、好ましくは２０秒以上３００秒以下程度である。

（２）染色工程Ｓ２０
本工程における染色処理は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに二色性色素を吸着、配向させる目的で行われる処理であり、具体的には、二色性色素を含有する処理液を収容する染色槽にポリビニルアルコール系樹脂フィルムを浸漬させる処理であることができる。当該フィルムは、１つの染色槽に浸漬されてもよいし、２以上の染色槽に順次浸漬されてもよい。二色性色素の染色性を高めるために、染色工程に供されるフィルムは、少なくともある程度の一軸延伸処理が施されていてもよい。染色処理前の一軸延伸処理の代わりに、あるいは染色処理前の一軸延伸処理に加えて、染色処理時に一軸延伸処理を行ってもよい。

二色性色素は、ヨウ素または二色性有機染料であることができる。二色性有機染料の具体例は、レッドＢＲ、レッドＬＲ、レッドＲ、ピンクＬＢ、ルビンＢＬ、ボルドーＧＳ、スカイブルーＬＧ、レモンイエロー、ブルーＢＲ、ブルー２Ｒ、ネイビーＲＹ、グリーンＬＧ、バイオレットＬＢ、バイオレットＢ、ブラックＨ、ブラックＢ、ブラックＧＳＰ、イエロー３Ｇ、イエローＲ、オレンジＬＲ、オレンジ３Ｒ、スカーレットＧＬ、スカーレットＫＧＬ、コンゴーレッド、ブリリアントバイオレットＢＫ、スプラブルーＧ、スプラブルーＧＬ、スプラオレンジＧＬ、ダイレクトスカイブルー、ダイレクトファーストオレンジＳ、ファーストブラックを含む。二色性色素は、１種のみを単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。

二色性色素としてヨウ素を用いる場合、染色槽に収容される処理液には、ヨウ素およびヨウ化カリウムを含有する水溶液を用いることができる。ヨウ化カリウムに代えて、ヨウ化亜鉛等の他のヨウ化物を用いてもよく、ヨウ化カリウムと他のヨウ化物を併用してもよい。また、ヨウ化物以外の化合物、例えば、ホウ酸、塩化亜鉛、塩化コバルト等を共存させてもよい。ホウ酸を添加する場合は、ヨウ素を含む点で後述する架橋処理と区別される。上記水溶液におけるヨウ素の含有量は通常、水１００質量部あたり０．０１質量部以上１質量部以下である。また、ヨウ化カリウム等のヨウ化物の含有量は通常、水１００質量部あたり０．５質量部以上２０質量部以下である。上述の通り、染色槽に収容される処理液は亜鉛塩を含有することができる。

フィルムを浸漬するときの染色槽に収容される処理液の温度は、通常１０℃以上４５℃以下、好ましくは１０℃以上４０℃以下であり、より好ましくは２０℃以上３５℃以下であり、フィルムの浸漬時間は、通常３０秒以上６００秒以下、好ましくは６０秒以上３００秒以下である。

二色性色素として二色性有機染料を用いる場合、染色槽に収容される処理液には、二色性有機染料を含有する水溶液を用いることができる。当該水溶液における二色性有機染料の含有量は通常、水１００質量部あたり１×１０^-4質量部以上１０質量部以下であり、好ましくは１×１０^-3質量部以上１質量部以下である。染色槽には染色助剤等を共存させてもよく、例えば、硫酸ナトリウム等の無機塩や界面活性剤等を含有させてもよい。二色性有機染料は１種のみを単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。フィルムを浸漬するときの染色槽に収容される処理液の温度は、例えば２０℃以上８０℃、好ましくは３０℃以上７０℃以下であり、フィルムの浸漬時間は、通常３０秒以上６００秒以下、好ましくは６０秒以上３００秒以下である。

（３）架橋工程Ｓ３０
染色工程後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムを架橋剤で処理する架橋処理は、架橋による耐水化や色相調整等の目的で行う処理であり、具体的には、架橋剤を含有する架橋槽に収容される処理液に染色工程後のフィルムを浸漬させる処理であることができる。当該フィルムは、１つの架橋槽に浸漬されてもよいし、２以上の架橋槽に順次浸漬されてもよい。架橋処理時に一軸延伸処理を行ってもよい。

架橋剤としては、ホウ酸、グリオキザール、グルタルアルデヒド等を挙げることができ、ホウ酸が好ましく用いられる。２種以上の架橋剤を併用することもできる。架橋槽に収容される処理液におけるホウ酸の含有量は通常、水１００質量部あたり０．１質量部以上１５質量部以下であり、偏光子の収縮力の観点から好ましくは１質量部以上１０質量部以下である。

二色性色素がヨウ素の場合、架橋槽に収容される処理液は、ホウ酸に加えてヨウ化物を含有することが好ましい。架橋槽に収容される処理液におけるヨウ化物の含有量は通常、水１００質量部あたり０．１質量部以上１５質量部以下であり、好ましくは５質量部以上１２質量部以下である。ヨウ化物としては、ヨウ化カリウム、ヨウ化亜鉛等が挙げられる。また、ヨウ化物以外の化合物、例えば塩化亜鉛、塩化コバルト、塩化ジルコニウム、チオ硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、硫酸ナトリウム等を架橋槽に共存させてもよい。

フィルムを浸漬するときの架橋槽に収容される処理液の温度は、通常５０℃以上８５℃以下、好ましくは５０℃以上７０℃以下であり、フィルムの浸漬時間は、通常１０秒以上６００秒以下、好ましくは２０秒以上３００秒以下である。

架橋工程Ｓ３０では、架橋槽は２槽以上あってもよい。この場合、各架橋槽に収容される処理液の組成および温度は同じであってもよいし、異なっていてもよい。架橋槽に収容される処理液は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを浸漬させる目的に応じた架橋剤及びヨウ化物等の濃度や、温度を有していてもよい。架橋による耐水化のための架橋処理および色相調整（補色）のための架橋処理を、それぞれ複数の工程（例えば複数の槽）で行ってもよい。
一般に、架橋による耐水化のための架橋処理および色相調整（補色）のための架橋処理の双方を実施する場合、色相調整（補色）のための架橋処理を実施する槽（補色槽）が後段に配置される。補色槽に収容される処理液の温度は、例えば１０℃以上５５℃以下であり、好ましくは２０℃以上５０℃以下である。補色槽に収容される処理液における架橋剤の含有量は、水１００質量部あたり、例えば１質量部以上５質量部以下である。補色槽に収容される処理液におけるヨウ化物の含有量は、水１００質量部あたり、例えば３質量部以上３０質量部以下である。

上述のように、偏光子の製造にあたり、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、膨潤工程Ｓ１０の前から架橋工程Ｓ３０までのいずれか１または２以上の段階で一軸延伸処理される（延伸工程）。二色性色素の染色性を高める観点から、染色工程に供されるフィルムは、少なくともある程度の一軸延伸処理を施したフィルムであることが好ましく、または染色処理前の一軸延伸処理の代わりに、あるいは染色処理前の一軸延伸処理に加えて、染色処理時に一軸延伸処理を行うことが好ましい。

一軸延伸処理は、空中で延伸を行う乾式延伸、槽中で延伸を行う湿式延伸のいずれであってもよく、これらの双方を行ってもよい。一軸延伸処理は、２つのニップロール間に周速差をつけて縦一軸延伸を行うロール間延伸、熱ロール延伸、テンター延伸等であることができるが、好ましくはロール間延伸を含む。原反フィルムを基準とする延伸倍率（２以上の段階で延伸処理を行う場合にはそれらの累積延伸倍率）は、３倍以上８倍以下程度である。良好な偏光特性を付与するために、延伸倍率は、好ましくは４倍以上、より好ましくは５倍以上とされる。

架橋工程Ｓ３０を経ることにより、得られる偏光子にはホウ素成分が含まれる。このホウ素成分の含有量が少ないほど、収縮力は小さくすることができる傾向がある。ホウ素成分の含有量を少なくするためには、架橋槽の処理液におけるホウ酸含有量を低くしたり、架橋槽における浸漬時間を短くすればよい。

（４）洗浄工程Ｓ４０
本工程における洗浄処理は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに付着した余分な架橋剤や二色性色素等の薬剤を除去する目的で必要に応じて実施される処理であり、水を含有する洗浄液を用いて架橋工程後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムを洗浄する処理である。具体的には、洗浄槽に収容される処理液（洗浄液）に架橋工程後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムを浸漬させる処理であることができる。当該フィルムは、１つの洗浄槽に浸漬されてもよいし、２以上の洗浄槽に順次浸漬されてもよい。あるいは、洗浄処理は、架橋工程後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムに対して洗浄液をシャワーとして噴霧する処理であってもよく、上記の浸漬と噴霧とを組み合わせてもよい。

洗浄液は、水（例えば純水）であることができる他、アルコール類のような水溶性有機溶媒を添加した水溶液であってもよい。洗浄液の温度は、例えば５℃以上４０℃以下程度であることができる。

洗浄工程Ｓ４０は任意の工程であり省略されてもよく、好ましくは、洗浄工程Ｓ４０を行った後のフィルムに対して乾燥工程Ｓ５０を行う。

（５）乾燥工程Ｓ５０
乾燥工程Ｓ５０は、洗浄工程Ｓ４０後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムを乾燥させるためのゾーンである。洗浄工程Ｓ４０後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムを引き続き搬送させながら、乾燥工程Ｓ５０に当該フィルムを導入することによって乾燥処理を施すことができ、これにより偏光子が得られる。

乾燥処理は、フィルムの乾燥手段（加熱手段）を用いて行われる。乾燥手段の好適な一例は乾燥炉である。乾燥炉は、好ましくは炉内温度を制御可能なものである。乾燥炉は、例えば、熱風の供給等により炉内温度を高めることができる熱風オーブンである。また乾燥手段による乾燥処理は、凸曲面を有する１または２以上の加熱体に洗浄工程Ｓ４０後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムを密着させる処理や、ヒーターを用いて該フィルムを加熱する処理であってもよい。

上記加熱体としては、熱源（例えば、温水等の熱媒や赤外線ヒーター）を内部に備え、表面温度を高めることができるロール（例えば熱ロールを兼ねたガイドロール）を挙げることができる。上記ヒーターとしては、赤外線ヒーター、ハロゲンヒーター、パネルヒーター等を挙げることができる。

乾燥処理の温度（例えば、乾燥炉の炉内温度、熱ロールの表面温度等）は、通常３０℃以上１００℃以下であることが好ましい。乾燥時間は特に制限されないが、例えば３０秒以上６００秒以下である。

以上の工程を経て、一軸延伸されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムに二色性色素が吸着配向されている偏光子を得ることができる。

得られた偏光子は、例えば、そのまま次の偏光板作製工程（偏光子の表面に延伸フィルム、保護フィルムを貼合する工程等）に搬送することもできる。

［第１熱可塑性樹脂フィルムからなる延伸フィルム］
延伸フィルムは、第１熱可塑性樹脂フィルムからなり、第１熱可塑性樹脂フィルムは、滑剤、可塑剤、分散剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、帯電防止剤、酸化防止剤のような添加剤を１種又は２種以上含有することができる。

延伸フィルムは、例えば未延伸の第１熱可塑性樹脂フィルムを一軸延伸又は二軸延伸することにより製造することができる。延伸するときの延伸条件を適宜調節したり、延伸フィルムをアニール処理したりすることにより引張弾性率及び位相差特性を制御することができる。延伸フィルムは、市販のものを用いてもよいし、第１熱可塑性樹脂フィルムを用いて作製してもよい。

第１熱可塑性樹脂フィルムは２３℃における引張弾性率は１０００Ｎ／ｍ^２以上であり、１５００Ｎ／ｍ^２以上であることが好ましい。一般に、第１熱可塑性樹脂フィルムの弾性率は高い方がクラックが発生しにくい傾向にある。これは第１熱可塑性樹脂フィルムの弾性率が高い場合、偏光子が収縮した場合であっても、応力が発生しにくい傾向にあるからであると推定される。第１熱可塑性樹脂フィルムの引張弾性率は通常、８０００Ｎ／ｍ^２以下であり、例えば７０００Ｎ／ｍ^２以下であってよい。

第１熱可塑性樹脂フィルムとしては、例えば、鎖状ポリオレフィン系樹脂（ポリプロピレン系樹脂等）、環状ポリオレフィン系樹脂（ノルボルネン系樹脂等）のようなポリオレフィン系樹脂；トリアセチルセルロースやジアセチルセルロースのようなセルロースエステル系樹脂；ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレートのようなポリエステル系樹脂；ポリカーボネート系樹脂；ポリメタクリル酸メチル系樹脂のような（メタ）アクリル系樹脂；またはこれらの混合物、共重合物等からなる透明樹脂フィルムであることができる。中でも、光学耐光性及び寸法安定性の観点から好ましくはセルロースエステル系樹脂フィルムまたは環状ポリオレフィン系（ＣＯＰ）樹脂フィルムである。特にセルロースエステル系樹脂フィルムはクラックをより抑制しやすい傾向にある。

延伸フィルムの厚みは、偏光板１０の薄型化の観点から薄いことが好ましいが、薄すぎると強度が低下して加工性に劣る傾向があることから、好ましくは５μｍ以上１５０μｍ以下、より好ましくは５μｍ以上１００μｍ以下、さらに好ましくは１０μｍ以上５０μｍ以下である。

延伸フィルムは、保護フィルムとしての機能を有していてよい。また、延伸フィルムと後述する第２熱可塑性樹脂フィルムからなる保護フィルムのいずれか一方または両方は、位相差フィルム、輝度向上フィルムのような光学機能を併せ持つ保護フィルムであることもできる。偏光板１０が画像表示装置に配置される場合、偏光板１０は、延伸フィルム１０２が画像表示素子側とは反対側となるように画像表示装置に貼合することができる。

延伸フィルム１０２及び後述する第２熱可塑性樹脂フィルムからなる保護フィルムはハードコート層が形成されたものであってよい。ハードコート層は、熱可塑性樹脂フィルムの一方の面に形成されていてもよいし、両方の面に形成されていてもよい。ハードコート層を設けることにより、硬度及びスクラッチ性を向上させた熱可塑性樹脂フィルムとすることができる。ハードコート層は、例えば紫外線硬化型樹脂の硬化層である。紫外線硬化型樹脂としては、例えばアクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、アミド系樹脂、エポキシ系樹脂等が挙げられる。ハードコート層は、強度を向上させるために、添加剤を含んでいてもよい。添加剤は限定されることはなく、無機系微粒子、有機系微粒子、又はこれらの混合物が挙げられる。

［第２熱可塑性樹脂フィルムからなる保護フィルム］
第２熱可塑性樹脂フィルムは、第１熱可塑性樹脂フィルムの説明において例示したフィルムと同種であってもよいし、異種であってもよい。偏光板１０が、第２熱可塑性樹脂フィルムが画像表示素子側に配置されるように画像表示装置に用いられる場合、第２熱可塑性樹脂フィルムは、引張弾性率が３０００Ｎ／ｍ^２以下であってもよいし、引張弾性率が３０００Ｎ／ｍ^２を超えるものであってもよい。

第２熱可塑性樹脂フィルムとしては、熱可塑性樹脂、例えば、鎖状ポリオレフィン系樹脂（ポリプロピレン系樹脂等）、環状ポリオレフィン系樹脂（ノルボルネン系樹脂等）のようなポリオレフィン系樹脂；トリアセチルセルロースやジアセチルセルロースのようなセルロースエステル系樹脂；ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレートのようなポリエステル系樹脂；ポリカーボネート系樹脂；ポリメタクリル酸メチル系樹脂のような（メタ）アクリル系樹脂；またはこれらの混合物、共重合物等からなる透明樹脂フィルムであることができる。

偏光板が画像表示装置に配置される場合、偏光板は、第２熱可塑性樹脂フィルムからなる保護フィルムが画像表示素子側となるように、画像表示装置に貼合することができる。

［偏光板のその他の構成要素］
（１）光学機能性フィルム
偏光板は、所望の光学機能を付与するための、偏光子１０１以外の他の光学機能性フィルムを備えることができ、その好適な一例は位相差フィルムである。
上述のように、第１熱可塑性樹脂フィルムからなる延伸フィルム及び／又は第２熱可塑性樹脂フィルムからなる保護フィルムが位相差フィルムを兼ねることもできるが、これらのフィルムとは別途に位相差フィルムを積層することもできる。後者の場合、位相差フィルムは、粘着剤層や接着剤層を介して延伸フィルム、保護フィルム、及び偏光子の少なくともいずれかの表面に積層することができる。偏光子と延伸フィルムとは、他のフィルムを介して積層されている構成であっても、他のフィルムを介さず粘着剤層や接着剤層のみを介して積層されている構成であってもよいが、クラックの発生を抑制する観点から、後者であることが好ましい。他のフィルムの厚みは通常２０μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下、更に好ましくは５μｍ以下であり、通常１μｍ以上である。

位相差フィルムとしては、透光性を有する熱可塑性樹脂の延伸フィルムから構成される複屈折性フィルム；ディスコティック液晶又はネマチック液晶が配向固定されたフィルム；基材フィルム上に上記の液晶層が形成されたもの等が挙げられる。
基材フィルムは通常、熱可塑性樹脂からなるフィルムであり、熱可塑性樹脂の一例は、トリアセチルセルロース等のセルロースエステル系樹脂である。

偏光板に含まれ得る他の光学機能性フィルム（光学部材）の例は、集光板、輝度向上フィルム、反射層（反射フィルム）、半透過反射層（半透過反射フィルム）、光拡散層（光拡散フィルム）等である。これらは一般的に、偏光板が液晶セルの背面側（バックライト側）に配置される偏光板である場合に設けられる。

（２）粘着剤層
偏光板は、粘着剤層を設けることにより粘着層付き偏光板とすることができる。粘着剤層としては、偏光板を液晶セル、有機ＥＬ表示素子等の画像表示素子、又は他の光学部材に貼合するための粘着剤層が挙げられる。

図７は、粘着剤層付き偏光板の層構成の一例を示す概略断面図である。図７に示すように、粘着剤層付き偏光板２０は、第１熱可塑性樹脂フィルムからなる延伸フィルム１０２と、偏光子１０１と、第２熱可塑性樹脂フィルムからなる保護フィルム１０３とが順に積層されてなる偏光板１０と、偏光板１０の保護フィルム１０３側に粘着剤層２０１が積層されてなる構成である。

粘着剤層に用いられる粘着剤としては、（メタ）アクリル系樹脂や、シリコーン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエーテル系樹脂等をベースポリマーとするものを用いることができる。中でも、透明性、粘着力、信頼性、耐候性、耐熱性、リワーク性等の観点から、（メタ）アクリル系粘着剤が好ましい。
（メタ）アクリル系粘着剤には、メチル基やエチル基やｎ－、ｉ－又はｔ－ブチル基等の炭素数が２０以下のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステルと、（メタ）アクリル酸や（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチル等の官能基含有（メタ）アクリル系モノマーとを、ガラス転移温度が好ましくは２５℃以下、より好ましくは０℃以下となるように配合した、重量平均分子量が１０万以上の（メタ）アクリル系樹脂がベースポリマーとして有用である。

偏光板への粘着剤層の形成は、例えば、トルエンや酢酸エチル等の有機溶剤に粘着剤組成物を溶解又は分散させて粘着剤液を調製し、これを偏光板の対象面に直接塗工して粘着剤層を形成する方式や、離型処理が施されたセパレートフィルム上に粘着剤層をシート状に形成しておき、それを偏光板の対象面に移着する方式等により行うことができる。
粘着剤層の厚みは、その接着力等に応じて決定されるが、１μｍ以上５０μｍ以下の範囲が適当であり、好ましくは２μｍ以上４０μｍ以下である。

偏光板は、上記のセパレートフィルムを含み得る。セパレートフィルムは、ポリエチレン等のポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン等のポリプロピレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂等からなるフィルムであることができる。中でも、ポリエチレンテレフタレートの延伸フィルムが好ましい。

粘着剤層は、必要に応じて、ガラス繊維、ガラスビーズ、樹脂ビーズ、金属粉や他の無機粉末からなる充填剤、顔料、着色剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤等を含むことができる。

帯電防止剤としては、例えば、イオン性化合物、導電性微粒子、導電性高分子等を挙げることができるが、イオン性化合物が好ましく用いられる。
イオン性化合物を構成するカチオン成分は無機カチオンでも有機カチオンでもよい。
有機カチオンとしては、ピリジニウムカチオン、イミダゾリウムカチオン、アンモニウムカチオン、スルホニウムカチオン、ホスホニウムカチオン、ピペリジニウムカチオン、ピロリジニウムカチオン等が挙げられ、無機カチオンとしてはリチウムイオン、カリウムイオン等が挙げられる。
一方、イオン性化合物を構成するアニオン成分としては、無機アニオンでも有機アニオンでもよいが、帯電防止性能に優れるイオン性化合物を与えることから、フッ素原子を含むアニオン成分が好ましい。フッ素原子を含むアニオン成分としては、ヘキサフルオロホスフェートアニオン［（ＰＦ_６ ^－）］、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドアニオン［（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２Ｎ^－］アニオン、ビス（フルオロスルホニル）イミドアニオン［（ＦＳＯ_２）_２Ｎ^－］アニオン等が挙げられる。

（３）プロテクトフィルム
偏光板１０は、その表面（典型的には、延伸フィルム１０２又は保護フィルム１０３の表面）を保護するためのプロテクトフィルムを含むことができる。プロテクトフィルムは、例えば画像表示素子や他の光学部材に偏光板が貼合された後、それが有する粘着剤層ごと剥離除去される。

プロテクトフィルムは、例えば、基材フィルムとその上に積層される粘着剤層とで構成される。粘着剤層については上述の記述が引用される。
基材フィルムを構成する樹脂は、例えば、ポリエチレンのようなポリエチレン系樹脂、ポリプロピレンのようなポリプロピレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートのようなポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等の熱可塑性樹脂であることができる。好ましくは、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂である。

＜偏光板の製造方法＞
偏光板１０の製造方法は、偏光子１０１を準備する工程と、偏光子１０１と第１熱可塑性樹脂フィルムからなる延伸フィルム１０２とを貼合する貼合工程と、を少なくとも有する偏光板１０の原料となる偏光板の製造工程と、原料となる偏光板の内面に貫通孔を設ける貫通孔形成工程とを含むことができる。

偏光板１０が保護フィルム１０３をさらに含む場合には、上記製造方法は、貫通孔形成工程の前に、偏光子１０１の他方の面に保護フィルム１０３を貼合する第２貼合工程をさらに含むことができる。

［貼合工程］
貼合工程では、偏光子１０１の両面に接着剤を介して熱可塑性樹脂フィルム（延伸フィルム１０２及び保護フィルム１０３）をそれぞれ貼合（積層）することができる。偏光子１０１と熱可塑性樹脂フィルムの貼合に用いる接着剤としては、紫外線硬化性接着剤等の活性エネルギー線硬化性接着剤や、ポリビニルアルコール系樹脂の水溶液又はこれに架橋剤が配合された水溶液、ウレタン系エマルジョン接着剤等の水系接着剤を挙げることができる。偏光子１０１の両面に熱可塑性樹脂フィルムを貼合する場合、２つの接着剤層を形成する接着剤は同種であってもよいし、異種であってもよい。例えば、両面に熱可塑性樹脂フィルムを貼合する場合、片面は水系接着剤を用いて貼合し、もう片面は活性エネルギー線硬化性接着剤を用いて貼合してもよい。紫外線硬化型接着剤は、ラジカル重合性の（メタ）アクリル系化合物と光ラジカル重合開始剤の混合物や、カチオン重合性のエポキシ化合物と光カチオン重合開始剤の混合物等であることができる。また、カチオン重合性のエポキシ化合物とラジカル重合性の（メタ）アクリル系化合物とを併用し、開始剤として光カチオン重合開始剤と光ラジカル重合開始剤を併用することもできる。

活性エネルギー線硬化性接着剤を用いる場合、貼合後、活性エネルギー線を照射することによって接着剤を硬化させる。活性エネルギー線の光源は特に限定されないが、波長４００ｎｍ以下に発光分布を有する活性エネルギー線（紫外線）が好ましく、具体的には、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ケミカルランプ、ブラックライトランプ、マイクロウェーブ励起水銀灯、メタルハライドランプ等が好ましく用いられる。

偏光子１０１と熱可塑性樹脂フィルムとの接着性を向上させるために、偏光子１０１と熱可塑性樹脂フィルムとの貼合に先立ち、偏光子１０１および／または熱可塑性樹脂フィルムの貼合面に、コロナ処理、火炎処理、プラズマ処理、紫外線照射処理、プライマー塗布処理、ケン化処理等の表面処理を施してもよい。

本発明の偏光板１０は、上述のとおり、単層フィルムである偏光子１０１に熱可塑性樹脂フィルムを貼合することによって作製することもできるが、この方法に限らない。例えば特開２００９－９８６５３号公報に記載されるような、基材フィルムを利用する方法によっても作製することができる。後者の方法は薄膜の偏光子（偏光子層）を有する偏光板を得るのに有利であり、例えば次の工程を含むことができる。

基材フィルムの少なくとも一方の面にポリビニルアルコール系樹脂を含有する塗工液を塗工した後、乾燥させることによりポリビニルアルコール系樹脂層を形成して積層フィルムを得る樹脂層形成工程、
積層フィルムを延伸して延伸フィルムを得る延伸工程、
延伸フィルムのポリビニルアルコール系樹脂層を二色性色素で染色して偏光子層（偏光子に相当）を形成することにより偏光性積層フィルムを得る染色工程、
偏光性積層フィルムの偏光子層上に接着剤を用いて熱可塑性樹脂フィルムを貼合して貼合フィルムを得る第１貼合工程、
貼合フィルムから基材フィルムを剥離除去して片面熱可塑性樹脂フィルム付偏光板を得る剥離工程。

偏光子１０１層（偏光子）の両面に熱可塑性樹脂フィルムを積層する場合には、さらに片面第１熱可塑性樹脂フィルム付偏光板の偏光子面に接着剤を用いて第２熱可塑性樹脂フィルムを貼合する第２貼合工程を含む。

基材フィルムを利用する上記方法においては、偏光性積層フィルムを得る染色工程（例えば、偏光性積層フィルムを得る染色工程中の架橋工程後または洗浄工程後）に乾燥工程を含ませることができる。

［貫通孔形成工程］
偏光板１０は、長尺の偏光板を、枚葉状に切り出して枚葉状偏光板を得、この枚葉状偏光板の面内に貫通孔を設けることにより得ることができる。枚葉状偏光板の面内に貫通孔を設ける方法の具体例としては、例えば枚葉状偏光板を、トムソン刃を用いて打抜く方法や、ドリル等の回転切削具を用いて穿孔加工を行う方法等が挙げられる。貫通孔形成加工を行う際、枚葉状偏光板は、単独であってもよいし、複数枚摘み重ねた積層体としてもよい。なお、長尺の偏光板を枚葉状に切り出す際に、同時に貫通孔が形成されるように貫通孔形成工程を行ってもよい。

＜画像表示装置＞
偏光板は、画像表示装置に用いることができる。画像表示装置に用いる画像表示素子としては、例えば液晶表示素子、有機ＥＬ表示素子等が挙げられる。液晶表示装置を構築するにあたって偏光板は、視認側に配置される偏光板に用いられてもよいし、バックライト側に配置される偏光板に用いられてもよいし、視認側およびバックライト側の双方の偏光板に用いられてもよい。本発明の偏光板は、例えば、カメラ、操作ボタン、赤外線照射口を有するスマートフォン等の画像表示装置に用いられ、これらに対応する位置に貫通孔が設けられた偏光板に用いられてもよい。

以下に実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。例中の「％」及び「部」は、特記のない限り、質量％及び質量部である。

［粘着剤層付き偏光板の作製］
＜実施例１、２および比較例１、２＞
図８に示す構成の偏光板３０、すなわち、「プロテクトフィルム３０１〔ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、製品名：ＳＡＴ４０３８Ｔ１５、サンエー化研社製〕／輝度向上フィルム３０２〔製品名：ＡＰＦ－Ｖ３、３Ｍ社製、厚み２６μｍ〕／第１粘着剤シート３０３〔厚み５μｍ〕／延伸フィルム（「第１保護フィルム」ともいう）１０２／偏光子１０１〔一軸延伸ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルム、厚み８μｍ〕／第２保護フィルム１０３／第２粘着剤シート３０４〔厚み２０μｍ〕／セパレートフィルム３０５」の積層構造を有する実施例１、２及び比較例１、２の粘着剤層付き偏光板を、以下の方法により作製した。

１．第１粘着剤シート３０３及び第２粘着剤シート３０４の準備
離型処理が施されたポリエチレンテレフタレートフィルムからなる第２セパレートフィルム（リンテック株式会社製）の離型処理面に、アプリケータを用いて乾燥後の厚みが５μｍ（第１粘着剤シート）、２０μｍ（第２粘着剤シート）となるように粘着剤組成物を塗布し、１００℃で１分間乾燥して粘着剤シートを作製した。その後、粘着剤シートの露出している表面に第１セパレートフィルム３０５を貼合して第１粘着剤シート３０３及び第２粘着剤シート３０４を作製した。

２．積層構造１の作製工程
平均重合度約２４００、ケン化度９９．９モル％以上で厚さ２０μｍのポリビニルアルコールフィルムを、３０℃の純水に浸漬した後、ヨウ素：ヨウ素カリウム：水の質量比が０．０２：２：１００の水溶液に２８℃で浸漬してヨウ素染色を行った（以下、ヨウ素染色工程ともいう。）。ヨウ素染色工程を経たポリビニルアルコールフィルムを、ヨウ化カリウム：ホウ酸：水の質量比が１２：５：１００の水溶液に６４℃で浸漬してホウ酸処理を行った（以下、ホウ酸処理工程ともいう）。ホウ酸処理工程において、速度比の異なるロール間にて約４倍に一軸延伸した。ホウ酸処理工程を経たポリビニルアルコールフィルムを７℃の純水で洗浄した後、８５℃で乾燥して、ポリビニルアルコールにヨウ素が吸着配向している偏光子（延伸後の厚さ８μｍ）を得た。

得られた偏光子の両面にそれぞれ、表１に示す第１保護フィルムと、表１に示す第２保護フィルムとを、水系接着剤を介して貼合し、８０℃で３分間乾燥させることにより、「第１保護フィルム１０２／偏光子１０１／第２保護フィルム１０３」からなる積層構造を作製した。実施例１，２において用いた第１保護フィルムは、一軸延伸フィルムであり、その延伸軸と偏光子１０１の透過軸とのなす角度θは０°となるように貼合した。その後、第２粘着剤シート３０４の第２セパレートフィルムを剥離して露出した粘着剤層の表面を、上記積層構造の第２保護フィルム１０３の表面にラミネータにて貼り合わせて、「第１保護フィルム１０２／偏光子１０１／第２保護フィルム１０３／第２粘着剤シート３０４／セパレートフィルム３０５」の層構成を有する積層構造１を得た。

３．積層構造２の作製工程
プロピレン製プロテクトフィルム付の輝度向上フィルム３０２〔製品名：ＡＰＦ－Ｖ３、３Ｍ製、厚み２６μｍ〕について、輝度向上フィルムの露出面をコロナ処理し、第１粘着剤シート３０３の第２セパレートフィルムを剥離したものを輝度向上フィルム３０２のコロナ処理した表面にラミネータを用いて貼合した。次に、プロピレン製プロテクトフィルムを、プロテクトフィルム３０１に貼り替えて、「プロテクトフィルム３０１／輝度向上フィルム３０２／第１粘着剤シート３０３」の層構成を有する積層構造２を得た。

４．積層構造１と積層構造２の貼合工程
積層構造２の第１粘着剤シート３０３の表面に貼合されている第１セパレートフィルムを剥離して露出した第１粘着剤シートの表面を、積層構造１の第１保護フィルム１０２に貼合して、積層構造１と積層構造２とが積層されてなる粘着剤層付き偏光板を得た。

５．製品加工
上記４．にて得られた粘着剤層付き偏光板を打抜き、端面研磨して、図９に示す形状、すなわち、偏光子の吸収軸方向が長辺方向、それに直交する透過軸方向が短辺方向である、１４５．６１ｍｍ×６７．８１ｍｍの矩形であって、短辺方向の中心であってかつ一方の短辺からの最短距離が３ｍｍである位置に一つの貫通孔（偏光板の外縁から貫通孔までの、偏光子の透過軸に沿った最短距離ｄは３２．４ｍｍ、直径３ｍｍの円形）を有する形状とした。なお、上記のようにして作製した粘着剤層付き偏光板の端面研磨は、粘着剤層付き偏光板を２０枚積層して、外縁部および貫通孔周辺の０．３ｍｍの範囲を研磨することにより行った。

６．評価用サンプルの作製
ガラス洗浄機で洗浄したガラス板（コーニング社製）を準備した。上記５．で作製した粘着剤層付き偏光板の第２粘着剤シートの表面に貼合されている第１セパレートフィルムを剥離して露出した第２粘着剤シートの表面を、上記で準備したガラス板に貼合し、その後、プロテクトフィルム３０１〔ＰＥＴフィルム〕を剥離除去して、評価用サンプルを作製した。

＜実施例３および比較例３＞
図１０に示す構成の偏光板４０、すなわち「第１保護フィルム１０２／偏光子１０１〔一軸延伸ＰＶＡフィルム、厚み８μｍ〕／第２保護フィルム１０３／第２粘着剤シート３０４〔厚み２０μｍ〕／セパレートフィルム３０５」の積層構造を有する実施例３および比較例３の粘着剤層付き偏光板を、以下の方法により作製した。

１．第２粘着剤シート３０４の準備
実施例１において作製した第２粘着剤シート３０４を準備した。
２．積層構造２の準備
実施例１において作製した偏光子１０１を準備した。この偏光子１０１の両面にそれぞれ水系接着剤を用いて表１に示す第１保護フィルム１０２と表１に示す第２保護フィルム１０３とを貼合した。実施例３において用いた第１保護フィルム１０２は一軸延伸フィルムであり、その延伸軸と偏光子１０１の透過軸とのなす角度θは０°となるように貼合した。次いで、実施例１と同様に乾燥させて、「第１保護フィルム１０２／偏光子１０１／第２保護フィルム１０３」からなる積層構造を作製した。その後、実施例１と同様に第２粘着剤シート３０４を貼り合せて「第１保護フィルム１０２／偏光子１０１／第２保護フィルム１０３／第２粘着剤シート３０４／セパレートフィルム３０５」の層構成を有する積層構造１を得、これを粘着剤層付き偏光板とした。
実施例１で得た粘着剤層付き偏光板に代えて、上記で得た粘着剤層付き偏光板を用いた以外は実施例１と同様にして打抜き、端面研磨して図９に示す形状とし、第１セパレートフィルム３０５を剥離して露出した第２粘着剤シートの表面を実施例１で準備したと同様のガラス板（コーニング社製）に貼合して、評価用サンプルを作製した。

［熱衝撃試験］
熱衝撃試験槽に、各実施例および各比較例で作製した評価用サンプルを投入し、－４０℃及び８５℃の熱刺激を各３０分のサイクルで与えた。低温から高温への熱刺激を１サイクルとし、各サンプルにつき１００サイクルの試験を行い、その後５０サイクルの試験を３回行い、計２５０サイクルの試験を行った。

［クラック評価］
上記熱衝撃試験において１００サイクル終了後、及び１００サイクル終了後は５０サイクル終了毎に評価用サンプルのクラックの発生及び生長をルーペ又は光学顕微鏡を用いて観察を行った。特に、貫通孔周辺に関しては詳細に観察を行った。クラックは、その発生位置と長さを計測し、２００μｍ以上のクラックが一本も観察されなかった場合は「Ａ」、２００μｍ以上のクラックが一本以上観察された場合は「Ｂ」、と評価した。なお、「Ｂ」と評価されたサンプルについては、以降の熱衝撃試験を中止した。結果を表１に示す。

［引張弾性率の測定］
実施例および比較例で用いたそれぞれの第１保護フィルム１０２から長さ方向が異なる複数の試験片を切出して、それぞれ長さ方向に一定速度で引張りながら、それぞれの試験片の引張弾性率を測定することにより、引張弾性率が最大値を示す最大引張弾性率方向を求め、引張弾性率が最小値を示す最小引張弾性率方向を求め、それぞれの方向における引張弾性率を得た。いずれの第１保護フィルムも、最小引張弾性率方向は、最大引張弾性率方向に対して直交していた。第１保護フィルム１０２の最大引張弾性率方向の引張弾性率および最大引張弾性率に直交する方向の引張弾性率は表１に示すとおりであった。

試験片は、第１保護フィルム１０２をスーパーカッターにより幅２５ｍｍ×長さ１００ｍｍの長方形状に切出して得た。それぞれの試験片の引張弾性率の測定は、試験片を弾性率測定機〔島津製作所製「ＡＧ－Ｘplus」〕にセットし、このとき、試験片を固定する固定治具間の距離は５０ｍｍとし、次いで室温（２３℃）にて、引張速度１ｍｍ/分で試験片を一方向に引張りながら行った。実施例および比較例で用いた第１保護フィルム１０２の最大引張弾性率方向の引張弾性率および最大引張弾性率に直交する方向の引張弾性率は表１に示すとおりであった。

表１において、未延伸のトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルムを「未延伸ＴＡＣ」、未延伸ＴＡＣを一軸延伸してなる延伸フィルムを「延伸ＴＡＣ」、未延伸のシクロオレフィン系樹脂（ＣＯＰ）フィルムを一軸延伸してなる延伸フィルムを「延伸ＣＯＰ」として表記している。

表１に示される通り、本発明による偏光板は、熱衝撃試験において２５０サイクル実施後もクラックが発生しなかった。

１０偏光板、１１貫通孔、２０，３０，４０粘着剤層付き偏光板、１０１偏光子、１０１Ａ吸収軸、１０１Ｂ透過軸、１０２延伸フィルム（第１保護フィルム）、１０２Ａ延伸軸、１０３保護フィルム（第２保護フィルム）、２０１粘着剤層。

Claims

画像表示素子に積層して用いられる偏光板であって、
平面視において面内に貫通孔を有し、
ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを含む偏光子と、前記偏光子の前記画像表示素子側とは反対側となる面に積層された延伸フィルムとを有し、
前記偏光子の透過軸と、前記延伸フィルムの延伸軸とのなす角度θ［°］が、下記の式（１ａ）の関係を満たす、偏光板。
θ≦６０（１ａ）
前記偏光板の外縁から前記貫通孔までの、前記偏光子の透過軸に沿った最短距離ｄ［ｍｍ］が、下記の式（２ａ）の関係を満たす、請求項１に記載の偏光板。
ｄ≧１０（２ａ）
前記延伸フィルムが、セルロース系樹脂フィルムまたは環状ポリオレフィン系樹脂フィルムである、請求項１又は２に記載の偏光板。
前記偏光子の前記画像表示素子側となる面に積層された保護フィルムをさらに有する、請求項１～３のいずれか１項に記載の偏光板。
請求項４に記載の偏光板と、前記保護フィルム側に設けられた粘着剤層とを有する、粘着層付き偏光板。
前記粘着剤層は、前記偏光板を画像表示素子に貼合するためのものである、請求項５に記載の粘着剤付き偏光板。
画像表示素子と、請求項１～４のいずれか１項に記載の偏光板とを含む画像表示装置。