JP7461758B2 - 高温環境下で劣化した偏光板の光学特性の回復方法 - Google Patents
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Description
本発明は、高温環境下で劣化した偏光板の光学特性の回復方法に関する。
液晶表示装置、有機エレクトロルミネセンス（ＥＬ）表示装置等の画像表示装置には、画像表示を実現し、および／または当該画像表示の性能を高めるために、偏光板が広く使用されている。偏光板は、特定の目的のために加熱処理される場合、実使用において高温環境下に曝される場合および／または高温環境下で所定形状に成形される場合がある。これらのほとんどの場合、偏光板の光学特性（代表的には、偏光度、単体透過率、色相）は顕著に劣化し得る。したがって、高温環境下で劣化した偏光板の光学特性を回復させる技術が求められている。
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、高温環境下で劣化した偏光板の光学特性を良好に回復させ得る方法を提供することにある。
本発明の実施形態による偏光板の光学特性の回復方法は、高温環境下で光学特性が劣化した偏光板を、４０℃～６５℃および８５％ＲＨ～９５％ＲＨの環境下で４０分以上処理することを含む。
１つの実施形態においては、上記偏光板は下記の関係を満足する：
ＰＨ－Ｐ０＝ΔＰ１≦－０．００５（％）
ＰＲ－ＰＨ＝ΔＰ２≧＋０．００５（％）
ｂＨ－ｂ０＝Δｂ１≧＋０．３
ｂＲ－ｂＨ＝Δｂ２≦－０．３
ここで、Ｐ０は劣化前の偏光度であり、ＰＨは劣化後かつ上記処理前の偏光度であり、ＰＲは該処理後の偏光度であり；ｂ０は劣化前の色相ｂ値であり、ｂＨは劣化後かつ該処理前の色相ｂ値であり、ｂＲは該処理後の色相ｂ値である。
１つの実施形態においては、上記偏光板は下記の関係をさらに満足する：
ＴｓＨ－Ｔｓ０＝ΔＴｓ１≧＋０．３（％）
ＴｓＲ－ＴｓＨ＝ΔＴｓ２≦－０．３（％）
ここで、Ｔｓ０は劣化前の単体透過率であり、ＴｓＨは劣化後かつ上記処理前の単体透過率であり、ＴｓＲは該処理後の単体透過率である。
１つの実施形態においては、上記偏光板は、１００℃以上の環境下に置かれた偏光板である。
１つの実施形態においては、上記偏光板は、所定形状に成形された偏光板である。
１つの実施形態においては、上記偏光板は下記の関係を満足する：
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ここで、Ｐ０は劣化前の偏光度であり、ＰＨは劣化後かつ上記処理前の偏光度であり、ＰＲは該処理後の偏光度であり；ｂ０は劣化前の色相ｂ値であり、ｂＨは劣化後かつ該処理前の色相ｂ値であり、ｂＲは該処理後の色相ｂ値である。
１つの実施形態においては、上記偏光板は下記の関係をさらに満足する：
ＴｓＨ－Ｔｓ０＝ΔＴｓ１≧＋０．３（％）
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ここで、Ｔｓ０は劣化前の単体透過率であり、ＴｓＨは劣化後かつ上記処理前の単体透過率であり、ＴｓＲは該処理後の単体透過率である。
１つの実施形態においては、上記偏光板は、１００℃以上の環境下に置かれた偏光板である。
１つの実施形態においては、上記偏光板は、所定形状に成形された偏光板である。
本発明の実施形態によれば、高温環境下で光学特性が劣化した偏光板を所定条件の加熱・加湿環境下で所定時間以上処理することにより、当該劣化した光学特性を良好に回復させることができる。
以下、本発明の代表的な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。
本発明の実施形態による偏光板の光学特性の回復方法は、高温環境下で光学特性が劣化した偏光板を、加熱・加湿処理することを含む。加熱・加湿処理は、通常、偏光板の耐久性試験として行われる。通常の偏光板を加熱・加湿処理に供するということは、偏光板の光学特性が劣化する（劣化度合いを耐久性の指標とする）ことが前提となっている。言い換えれば、加熱・加湿処理により偏光板の光学特性が劣化することは、当業界の技術常識である。一方、本発明者らは、高温環境下で光学特性が劣化した偏光板を加熱・加湿処理に供することにより、当該劣化した光学特性を回復させることができることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は当業界の技術常識と逆方向の技術的思想に基づいてなされたものであり、その効果は予期せぬ優れた効果である。加熱・加湿処理における加熱温度は、４０℃～６５℃であり、例えば５５℃～６５℃であり、好ましくは５７℃～６３℃であり、より好ましくは５８℃～６２℃であり、さらに好ましくは約６０℃である。加熱温度が高すぎても低すぎても、光学特性を十分に回復させることができない場合がある。加熱・加湿処理における湿度は、８５％ＲＨ～９５％ＲＨであり、好ましくは８７％ＲＨ～９３％ＲＨであり、より好ましくは８８％ＲＨ～９２％ＲＨであり、さらに好ましくは約９０％ＲＨである。湿度が高すぎても低すぎても、光学特性を十分に回復させることができない場合がある。処理時間は、４０分以上であり、好ましくは５０分以上であり、より好ましくは１時間以上であり、さらに好ましくは２時間以上である。処理時間の上限は、例えば５時間であり得る。処理時間が短すぎると、光学特性を十分に回復させることができない場合がある。一方、処理時間を過剰に長くしても得られる効果は実質的に変わらないので、過剰に長い処理時間は効率的ではない場合がある。
偏光板は、代表的には、偏光子と偏光子の片側または両側に配置された保護層とを含む。
偏光子は、代表的には、二色性物質（例えば、ヨウ素、二色性染料）を含む樹脂フィルムで構成される。樹脂フィルムとしては、偏光子として用いられ得る任意の適切な樹脂フィルムを採用することができる。樹脂フィルムは、代表的には、ポリビニルアルコール系樹脂（以下、「ＰＶＡ系樹脂」と称する）フィルムである。樹脂フィルムは、単層の樹脂フィルムであってもよく、二層以上の積層体であってもよい。
単層の樹脂フィルムから構成される偏光子の具体例としては、ＰＶＡ系樹脂フィルムにヨウ素による染色処理および延伸処理（代表的には、一軸延伸）が施されたものが挙げられる。上記ヨウ素による染色は、例えば、ＰＶＡ系フィルムをヨウ素水溶液に浸漬することにより行われる。上記一軸延伸の延伸倍率は、好ましくは３～７倍である。延伸は、染色処理後に行ってもよいし、染色しながら行ってもよい。また、延伸してから染色してもよい。必要に応じて、ＰＶＡ系樹脂フィルムに、膨潤処理、架橋処理、洗浄処理、乾燥処理等が施される。例えば、染色の前にＰＶＡ系樹脂フィルムを水に浸漬して水洗することで、ＰＶＡ系フィルム表面の汚れやブロッキング防止剤を洗浄することができるだけでなく、ＰＶＡ系樹脂フィルムを膨潤させて染色ムラなどを防止することができる。
積層体を用いて得られる偏光子の具体例としては、樹脂基材と当該樹脂基材に積層されたＰＶＡ系樹脂層（ＰＶＡ系樹脂フィルム）との積層体、あるいは、樹脂基材と当該樹脂基材に塗布形成されたＰＶＡ系樹脂層との積層体を用いて得られる偏光子が挙げられる。樹脂基材と当該樹脂基材に塗布形成されたＰＶＡ系樹脂層との積層体を用いて得られる偏光子は、例えば、ＰＶＡ系樹脂溶液を樹脂基材に塗布し、乾燥させて樹脂基材上にＰＶＡ系樹脂層を形成して、樹脂基材とＰＶＡ系樹脂層との積層体を得ること；当該積層体を延伸および染色してＰＶＡ系樹脂層を偏光子とすること；により作製され得る。本実施形態においては、延伸は、代表的には積層体をホウ酸水溶液中に浸漬させて延伸することを含む。さらに、延伸は、必要に応じて、ホウ酸水溶液中での延伸の前に積層体を高温（例えば、９５℃以上）で空中延伸することをさらに含み得る。得られた樹脂基材／偏光子の積層体はそのまま用いてもよく（すなわち、樹脂基材を偏光子の保護層としてもよく）、樹脂基材／偏光子の積層体から樹脂基材を剥離し、当該剥離面に目的に応じた任意の適切な保護層を積層して用いてもよい。このような偏光子の製造方法の詳細は、例えば特開２０１２－７３５８０号公報、特許第６４７０４５５号に記載されている。これらの特許文献の記載は、本明細書に参考として援用される。
偏光子の厚みとしては、目的に応じて任意の適切な厚みが採用され得る。偏光子の厚みは、例えば３５μｍ以下であり、好ましくは２０μｍ以下であり、より好ましくは１５μｍ以下であり、さらに好ましくは１２μｍ以下であり、特に好ましくは１０μｍ以下であり、さらに特に好ましくは８μｍ以下であり、とりわけ好ましくは６μｍ以下であり、最も好ましくは５μｍ以下である。偏光子の厚みの下限は、好ましくは２μｍであり、より好ましくは１μｍである。
保護層は、偏光子の保護層として使用できる任意の適切なフィルムで形成される。当該フィルムの主成分となる材料の具体例としては、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等のセルロース系樹脂や、ポリエステル系、ポリビニルアルコール系、ポリカーボネート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリエーテルスルホン系、ポリスルホン系、ポリスチレン系、ポリノルボルネン系、ポリオレフィン系、（メタ）アクリル系、アセテート系等の透明樹脂等が挙げられる。また、（メタ）アクリル系、ウレタン系、（メタ）アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂等も挙げられる。この他にも、例えば、シロキサン系ポリマー等のガラス質系ポリマーも挙げられる。また、特開２００１－３４３５２９号公報（ＷＯ０１／３７００７）に記載のポリマーフィルムも使用できる。このフィルムの材料としては、例えば、側鎖に置換または非置換のイミド基を有する熱可塑性樹脂と、側鎖に置換または非置換のフェニル基ならびにニトリル基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物が使用でき、例えば、イソブテンとＮ－メチルマレイミドからなる交互共重合体と、アクリロニトリル・スチレン共重合体とを有する樹脂組成物が挙げられる。当該ポリマーフィルムは、例えば、上記樹脂組成物の押出成形物であり得る。
偏光板が画像表示装置に適用された場合に表示セル側に配置される保護層（内側保護層）は、光学的に等方性であることが好ましい。本明細書において「光学的に等方性である」とは、面内位相差Ｒｅ（５５０）が０ｎｍ～１０ｎｍであり、厚み方向の位相差Ｒｔｈ（５５０）が－１０ｎｍ～＋１０ｎｍであることをいう。ここで、「Ｒｔｈ（λ）」は、２３℃における波長λｎｍの光で測定した厚み方向の位相差である。例えば、「Ｒｔｈ（５５０）」は、２３℃における波長５５０ｎｍの光で測定した厚み方向の位相差である。Ｒｔｈ（λ）は、層（フィルム）の厚みをｄ（ｎｍ）としたとき、式：Ｒｔｈ（λ）＝（ｎｘ－ｎｚ）×ｄによって求められる。ｎｚは厚み方向の屈折率である。
偏光板が画像表示装置の視認側に配置される場合、内側保護層と反対側に配置される保護層（外側保護層）には、必要に応じて、ハードコート処理、反射防止処理、スティッキング防止処理、アンチグレア処理等の表面処理が施されていてもよい。さらに／あるいは、外側保護層には、必要に応じて、偏光サングラスを介して視認する場合の視認性を改善する処理（代表的には、（楕）円偏光機能を付与すること、超高位相差を付与すること）が施されていてもよい。
保護層の厚みは、任意の適切な厚みが採用され得る。保護層の厚みは、例えば１０μｍ～９０μｍであり、好ましくは２０μｍ～８０μｍであり、より好ましくは２０μｍ～６０μｍであり、さらに好ましくは２０μｍ～４０μｍである。なお、表面処理が施されている場合、保護層の厚みは、表面処理層の厚みを含めた厚みである。
偏光板は、視認側偏光板として用いられてもよく、背面側偏光板として用いられてもよい。さらに、偏光板は、目的に応じて任意の適切な光学機能層をさらに有していてもよい。光学機能層としては、例えば、位相差層、タッチパネル用導電層、反射型偏光子が挙げられる。実用的には、偏光板には表示セル側の最外層として粘着剤層が設けられ、偏光板は表示セルに貼り合わせ可能とされている。
本発明の実施形態においては、偏光板は、高温環境下で光学特性が劣化した偏光板である。このような偏光板としては、例えば、特定の目的のために加熱処理された偏光板、高温環境下で実使用された偏光板が挙げられる。高温環境の具体的な温度は、1つの実施形態においては１００℃以上であり、別の実施形態においては１２０℃以上であり、さらに別の実施形態においては１４０℃以上であり、さらに別の実施形態においては１６０℃以上である。当該温度の上限は、例えば２００℃であり得る。
１つの実施形態においては、偏光板は、所定形状に成形された偏光板である。このような偏光板は、成形される際に上記のような高温環境下に置かれることとなる。所定形状に成形された偏光板としては、例えば、湾曲した画像表示装置に適用される偏光板が挙げられる。湾曲した画像表示装置としては、例えば、ヴァーチャルリアリティ（ＶＲ）ゴーグル、湾曲した壁面や柱に設けられるデジタルサイネージが挙げられる。
以下、偏光板（実質的には、偏光子）の光学特性の劣化および回復について、代表例として偏光度、単体透過率、ならびに色相ａ値およびｂ値について説明する。
本発明の実施形態によれば、偏光板は、偏光度に関して好ましくは下記の関係を満足する：
ＰＨ－Ｐ０＝ΔＰ１≦－０．００５（％）
ＰＲ－ＰＨ＝ΔＰ２≧＋０．００５（％）
ここで、Ｐ０は劣化前の偏光度（高温環境下に置かれる前の偏光度：初期偏光度）であり、ＰＨは劣化後かつ加熱・加湿処理前の偏光度であり、ＰＲは加熱・加湿処理後の偏光度（回復後の偏光度）である。すなわち、本発明の実施形態によれば、高温環境下で偏光度が－０．００５％以下（すなわち、マイナス側に絶対値で０．００５％以上）低下した偏光板について、その偏光度を初期偏光度と実質的に同じ値あるいはそれに近い値まで回復させることができる。より詳細には、ΔＰ２の絶対値は、ΔＰ１の絶対値と同じまたはそれよりも少し小さい程度である。１つの実施形態においては、単体透過率が４１％～４１．５％程度の偏光板は、１００℃～１３０℃の環境下では、偏光度が例えば最大で０．０５％程度低下し得るところ、加熱・加湿処理を行うことにより、偏光度を初期偏光度と実質的に同じ値まで回復させることができる。別の実施形態においては、単体透過率が４１％～４１．５％程度の偏光板は、１５０℃近傍の環境下では、偏光度が例えば最大で５５％程度低下し得るところ、加熱・加湿処理を行うことにより、偏光度を初期偏光度との差が０．０１％～０．０２％程度まで回復させることができる。さらに別の実施形態においては、単体透過率が４２．５％～４３％程度の偏光板は、１００℃～１３０℃の環境下では、偏光度が例えば最大で１０％程度低下し得るところ、加熱・加湿処理を行うことにより、偏光度を初期偏光度と実質的に同じ値または初期偏光度を超える値まで回復させることができる。さらに別の実施形態においては、単体透過率が４２．５％～４３％程度の偏光板は、１５０℃近傍の環境下では、偏光度が例えば最大で９４％程度（すなわち、偏光性能が実質的に消失する程度まで）低下し得るところ、加熱・加湿処理を行うことにより、このような場合であっても偏光度を初期偏光度との差が０．１％以下まで回復させることができる。
ＰＨ－Ｐ０＝ΔＰ１≦－０．００５（％）
ＰＲ－ＰＨ＝ΔＰ２≧＋０．００５（％）
ここで、Ｐ０は劣化前の偏光度（高温環境下に置かれる前の偏光度：初期偏光度）であり、ＰＨは劣化後かつ加熱・加湿処理前の偏光度であり、ＰＲは加熱・加湿処理後の偏光度（回復後の偏光度）である。すなわち、本発明の実施形態によれば、高温環境下で偏光度が－０．００５％以下（すなわち、マイナス側に絶対値で０．００５％以上）低下した偏光板について、その偏光度を初期偏光度と実質的に同じ値あるいはそれに近い値まで回復させることができる。より詳細には、ΔＰ２の絶対値は、ΔＰ１の絶対値と同じまたはそれよりも少し小さい程度である。１つの実施形態においては、単体透過率が４１％～４１．５％程度の偏光板は、１００℃～１３０℃の環境下では、偏光度が例えば最大で０．０５％程度低下し得るところ、加熱・加湿処理を行うことにより、偏光度を初期偏光度と実質的に同じ値まで回復させることができる。別の実施形態においては、単体透過率が４１％～４１．５％程度の偏光板は、１５０℃近傍の環境下では、偏光度が例えば最大で５５％程度低下し得るところ、加熱・加湿処理を行うことにより、偏光度を初期偏光度との差が０．０１％～０．０２％程度まで回復させることができる。さらに別の実施形態においては、単体透過率が４２．５％～４３％程度の偏光板は、１００℃～１３０℃の環境下では、偏光度が例えば最大で１０％程度低下し得るところ、加熱・加湿処理を行うことにより、偏光度を初期偏光度と実質的に同じ値または初期偏光度を超える値まで回復させることができる。さらに別の実施形態においては、単体透過率が４２．５％～４３％程度の偏光板は、１５０℃近傍の環境下では、偏光度が例えば最大で９４％程度（すなわち、偏光性能が実質的に消失する程度まで）低下し得るところ、加熱・加湿処理を行うことにより、このような場合であっても偏光度を初期偏光度との差が０．１％以下まで回復させることができる。
本発明の実施形態によれば、偏光板は、単体透過率に関して好ましくは下記の関係を満足する：
ＴｓＨ－Ｔｓ０＝ΔＴｓ１≧＋０．３（％）
ＴｓＲ－ＴｓＨ＝ΔＴｓ２≦－０．３（％）
ここで、Ｔｓ０は劣化前の単体透過率（高温環境下に置かれる前の単体透過率：初期単体透過率）であり、ＴｓＨは劣化後かつ加熱・加湿処理前の単体透過率であり、ＴｓＲは加熱・加湿処理後の単体透過率（回復後の単体透過率）である。本発明の実施形態によれば、偏光度の場合と同様に、高温環境下で単体透過率が０．３％以上大きくなった偏光板について、その単体透過率を初期単体透過率と実質的に同じ値あるいはそれ以下の値まで回復させることができる。より詳細には、ΔＴｓ２の絶対値は、ΔＴｓ１の絶対値と同じまたはそれ以上である。
ＴｓＨ－Ｔｓ０＝ΔＴｓ１≧＋０．３（％）
ＴｓＲ－ＴｓＨ＝ΔＴｓ２≦－０．３（％）
ここで、Ｔｓ０は劣化前の単体透過率（高温環境下に置かれる前の単体透過率：初期単体透過率）であり、ＴｓＨは劣化後かつ加熱・加湿処理前の単体透過率であり、ＴｓＲは加熱・加湿処理後の単体透過率（回復後の単体透過率）である。本発明の実施形態によれば、偏光度の場合と同様に、高温環境下で単体透過率が０．３％以上大きくなった偏光板について、その単体透過率を初期単体透過率と実質的に同じ値あるいはそれ以下の値まで回復させることができる。より詳細には、ΔＴｓ２の絶対値は、ΔＴｓ１の絶対値と同じまたはそれ以上である。
偏光板（実質的には、偏光子）の初期偏光度は、好ましくは９７．０％以上であり、より好ましくは９９．０％以上であり、さらに好ましくは９９．９％以上である。偏光板（実質的には、偏光子）の単体透過率は、好ましくは４０．０％～４６．０％であり、より好ましくは４１．０％～４３．５％である。
本発明の実施形態によれば、偏光板は、色相ｂ値に関して好ましくは下記の関係を満足する：
ｂＨ－ｂ０＝Δｂ１≧＋０．３
ｂＲ－ｂＨ＝Δｂ２≦－０．３
ｂ０は劣化前の色相ｂ値（高温環境下に置かれる前の色相ｂ値：初期ｂ値）であり、ｂＨは劣化後かつ加熱・加湿処理前の色相ｂ値であり、ｂＲは加熱・加湿処理後の色相ｂ値（回復後の色相ｂ値）である。本発明の実施形態によれば、高温環境下で色相ｂ値が０．３以上大きくなった偏光板について、その色相ｂ値を初期ｂ値と実質的に同じ値あるいはそれ以下の値まで回復させることができる。言い換えれば、色相がニュートラルから色味がかったものに劣化した偏光板を、初期と同等のニュートラルな色相あるいは初期よりもニュートラルな色相に回復させることができる。より詳細には、Δｂ２の絶対値は、Δｂ１の絶対値と同じまたはそれ以上である。同様に、偏光板は、色相ａ値に関して好ましくは下記の関係を満足する：
ａＨ－ａ０＝Δａ１＜０
ａＲ－ａＨ＝Δａ２≧＋０．３
ａ０は劣化前の色相ａ値（高温環境下に置かれる前の色相ａ値：初期ａ値）であり、ａＨは劣化後かつ加熱・加湿処理前の色相ａ値であり、ａＲは加熱・加湿処理後の色相ａ値（回復後の色相ａ値）である。本発明の実施形態によれば、高温環境下で色相ａ値が小さくなった偏光板について、その色相ａ値を初期ａ値よりも大きい値まで回復させることができる。言い換えれば、色相がニュートラルから色味がかったものに劣化した偏光板を、初期よりもニュートラルな色相に回復させることができる。より詳細には、Δａ２の絶対値は、Δａ１の絶対値と同じまたはそれ以上である。
ｂＨ－ｂ０＝Δｂ１≧＋０．３
ｂＲ－ｂＨ＝Δｂ２≦－０．３
ｂ０は劣化前の色相ｂ値（高温環境下に置かれる前の色相ｂ値：初期ｂ値）であり、ｂＨは劣化後かつ加熱・加湿処理前の色相ｂ値であり、ｂＲは加熱・加湿処理後の色相ｂ値（回復後の色相ｂ値）である。本発明の実施形態によれば、高温環境下で色相ｂ値が０．３以上大きくなった偏光板について、その色相ｂ値を初期ｂ値と実質的に同じ値あるいはそれ以下の値まで回復させることができる。言い換えれば、色相がニュートラルから色味がかったものに劣化した偏光板を、初期と同等のニュートラルな色相あるいは初期よりもニュートラルな色相に回復させることができる。より詳細には、Δｂ２の絶対値は、Δｂ１の絶対値と同じまたはそれ以上である。同様に、偏光板は、色相ａ値に関して好ましくは下記の関係を満足する：
ａＨ－ａ０＝Δａ１＜０
ａＲ－ａＨ＝Δａ２≧＋０．３
ａ０は劣化前の色相ａ値（高温環境下に置かれる前の色相ａ値：初期ａ値）であり、ａＨは劣化後かつ加熱・加湿処理前の色相ａ値であり、ａＲは加熱・加湿処理後の色相ａ値（回復後の色相ａ値）である。本発明の実施形態によれば、高温環境下で色相ａ値が小さくなった偏光板について、その色相ａ値を初期ａ値よりも大きい値まで回復させることができる。言い換えれば、色相がニュートラルから色味がかったものに劣化した偏光板を、初期よりもニュートラルな色相に回復させることができる。より詳細には、Δａ２の絶対値は、Δａ１の絶対値と同じまたはそれ以上である。
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例には限定されない。実施例における評価項目は以下のとおりである。また、特に明記しない限り、実施例における「部」および「％」は重量基準である。
＜実施例１＞
厚さ７５μｍのポリビニルアルコールフィルム（（株）クラレ製：ＶＦ－ＰＳ７５００）を用いて、３０℃の純水中に６０秒間浸漬しながら延伸倍率２．５倍まで延伸し、３０℃のヨウ素水溶液（重量比：純水／ヨウ素（Ｉ）／ヨウ化カリウム（ＫＩ）＝１００／０．０１／１）中で４５秒間染色し、４重量％ホウ酸水溶液中で総延伸倍率が５．８倍になるように延伸し、純水中に１０秒間浸漬した後、フィルムの張力を保ったまま６０℃で３分間乾燥して偏光子（厚み２８μｍ）を得た。
厚さ７５μｍのポリビニルアルコールフィルム（（株）クラレ製：ＶＦ－ＰＳ７５００）を用いて、３０℃の純水中に６０秒間浸漬しながら延伸倍率２．５倍まで延伸し、３０℃のヨウ素水溶液（重量比：純水／ヨウ素（Ｉ）／ヨウ化カリウム（ＫＩ）＝１００／０．０１／１）中で４５秒間染色し、４重量％ホウ酸水溶液中で総延伸倍率が５．８倍になるように延伸し、純水中に１０秒間浸漬した後、フィルムの張力を保ったまま６０℃で３分間乾燥して偏光子（厚み２８μｍ）を得た。
得られた偏光子の一方の面に内側保護層としてトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム（厚み８０μｍ）を貼り合わせ、他方の面に外側保護層としてＨＣ－ＴＡＣフィルムを貼り合わせ、偏光板を得た。なお、ＨＣ－ＴＡＣフィルムは、上記ＴＡＣフィルムにハードコート（ＨＣ）層（厚み７μｍ）が形成されたフィルムであり、ＴＡＣフィルムが偏光子側となるようにして貼り合わせた。
得られた偏光板を４０ｍｍ×４０ｍｍのサイズに打ち抜き、そのＴＡＣフィルム側を、アクリル系粘着剤を介してアルカリガラス板に貼り合わせ、測定サンプルとした。測定サンプルは２つ用意し、１つは１００℃に設定したオーブンに５分間投入し、もう１つは１００℃に設定したホットプレート（アズワン社製、製品名「シャマルホットプレート ＨＨＰ－４０１」）にＨＣ面を接触させて５分間載置した。このようにして、それぞれの測定サンプル（偏光板）の光学特性を劣化させた。光学特性を劣化させた測定サンプルを、６５℃・９５％ＲＨに設定したチャンバーに２時間投入し、加熱・加湿処理した。初期（加熱前）、劣化後（加熱後）かつ加熱・加湿処理前（以下、単に劣化後）、および、加熱・加湿処理後（回復後）の測定サンプルの偏光度、単体透過率、ならびに、色相ａ値および色相ｂ値を、日本分光社製「Ｖ７１００」を用いて測定した。結果を表１に示す。
＜実施例２＞
偏光子の単体透過率が表１に示す値となるようにしたこと以外は実施例１と同様にして偏光板を作製した。この偏光板を用いたこと、および、加熱温度を１３０℃としたこと以外は実施例１と同様にして、初期、劣化後および回復後の偏光度、単体透過率、ならびに、色相ａ値および色相ｂ値を測定した。結果を表１に示す。
偏光子の単体透過率が表１に示す値となるようにしたこと以外は実施例１と同様にして偏光板を作製した。この偏光板を用いたこと、および、加熱温度を１３０℃としたこと以外は実施例１と同様にして、初期、劣化後および回復後の偏光度、単体透過率、ならびに、色相ａ値および色相ｂ値を測定した。結果を表１に示す。
＜実施例３＞
偏光子の単体透過率が表１に示す値となるようにしたこと以外は実施例１と同様にして偏光板を作製した。この偏光板を用いたこと、および、加熱温度を１５０℃としたこと以外は実施例１と同様にして、初期、劣化後および回復後の偏光度、単体透過率、ならびに、色相ａ値および色相ｂ値を測定した。結果を表１に示す。
偏光子の単体透過率が表１に示す値となるようにしたこと以外は実施例１と同様にして偏光板を作製した。この偏光板を用いたこと、および、加熱温度を１５０℃としたこと以外は実施例１と同様にして、初期、劣化後および回復後の偏光度、単体透過率、ならびに、色相ａ値および色相ｂ値を測定した。結果を表１に示す。
＜参考例１＞
偏光子の単体透過率が表１に示す値となるようにしたこと以外は実施例１と同様にして偏光板を作製した。この偏光板を用いたこと、加熱温度を４０℃としたこと、および、ホットプレートのみで加熱したこと以外は実施例１と同様にして、初期、劣化後および回復後の偏光度、単体透過率、ならびに、色相ａ値および色相ｂ値を測定した。結果を表１に示す。
偏光子の単体透過率が表１に示す値となるようにしたこと以外は実施例１と同様にして偏光板を作製した。この偏光板を用いたこと、加熱温度を４０℃としたこと、および、ホットプレートのみで加熱したこと以外は実施例１と同様にして、初期、劣化後および回復後の偏光度、単体透過率、ならびに、色相ａ値および色相ｂ値を測定した。結果を表１に示す。
＜参考例２＞
偏光子の単体透過率が表１に示す値となるようにしたこと以外は実施例１と同様にして偏光板を作製した。この偏光板を用いたこと、および、加熱温度を６０℃としたこと以外は実施例１と同様にして、初期、劣化後および回復後の偏光度、単体透過率、ならびに、色相ａ値および色相ｂ値を測定した。結果を表１に示す。
偏光子の単体透過率が表１に示す値となるようにしたこと以外は実施例１と同様にして偏光板を作製した。この偏光板を用いたこと、および、加熱温度を６０℃としたこと以外は実施例１と同様にして、初期、劣化後および回復後の偏光度、単体透過率、ならびに、色相ａ値および色相ｂ値を測定した。結果を表１に示す。
＜参考例３＞
偏光子の単体透過率が表１に示す値となるようにしたこと以外は実施例１と同様にして偏光板を作製した。この偏光板を用いたこと、および、加熱温度を８０℃としたこと以外は実施例１と同様にして、初期、劣化後および回復後の偏光度、単体透過率、ならびに、色相ａ値および色相ｂ値を測定した。結果を表１に示す。
偏光子の単体透過率が表１に示す値となるようにしたこと以外は実施例１と同様にして偏光板を作製した。この偏光板を用いたこと、および、加熱温度を８０℃としたこと以外は実施例１と同様にして、初期、劣化後および回復後の偏光度、単体透過率、ならびに、色相ａ値および色相ｂ値を測定した。結果を表１に示す。
＜実施例４＞
偏光子の単体透過率が表１に示す値となるようにしたこと以外は実施例１と同様にして偏光板を作製した。この偏光板を用いたこと以外は実施例１と同様にして、初期、劣化後および回復後の偏光度、単体透過率、ならびに、色相ａ値および色相ｂ値を測定した。結果を表１に示す。
偏光子の単体透過率が表１に示す値となるようにしたこと以外は実施例１と同様にして偏光板を作製した。この偏光板を用いたこと以外は実施例１と同様にして、初期、劣化後および回復後の偏光度、単体透過率、ならびに、色相ａ値および色相ｂ値を測定した。結果を表１に示す。
＜実施例５＞
偏光子の単体透過率が表１に示す値となるようにしたこと以外は実施例１と同様にして偏光板を作製した。この偏光板を用いたこと、および、加熱温度を１３０℃としたこと以外は実施例１と同様にして、初期、劣化後および回復後の偏光度、単体透過率、ならびに、色相ａ値および色相ｂ値を測定した。結果を表１に示す。
偏光子の単体透過率が表１に示す値となるようにしたこと以外は実施例１と同様にして偏光板を作製した。この偏光板を用いたこと、および、加熱温度を１３０℃としたこと以外は実施例１と同様にして、初期、劣化後および回復後の偏光度、単体透過率、ならびに、色相ａ値および色相ｂ値を測定した。結果を表１に示す。
＜実施例６＞
偏光子の単体透過率が表１に示す値となるようにしたこと以外は実施例１と同様にして偏光板を作製した。この偏光板を用いたこと、および、加熱温度を１５０℃としたこと以外は実施例１と同様にして、初期、劣化後および回復後の偏光度、単体透過率、ならびに、色相ａ値および色相ｂ値を測定した。結果を表１に示す。
偏光子の単体透過率が表１に示す値となるようにしたこと以外は実施例１と同様にして偏光板を作製した。この偏光板を用いたこと、および、加熱温度を１５０℃としたこと以外は実施例１と同様にして、初期、劣化後および回復後の偏光度、単体透過率、ならびに、色相ａ値および色相ｂ値を測定した。結果を表１に示す。
＜参考例４＞
偏光子の単体透過率が表１に示す値となるようにしたこと以外は実施例１と同様にして偏光板を作製した。この偏光板を用いたこと、加熱温度を４０℃としたこと、および、ホットプレートのみで加熱したこと以外は実施例１と同様にして、初期、劣化後および回復後の偏光度、単体透過率、ならびに、色相ａ値および色相ｂ値を測定した。結果を表１に示す。
偏光子の単体透過率が表１に示す値となるようにしたこと以外は実施例１と同様にして偏光板を作製した。この偏光板を用いたこと、加熱温度を４０℃としたこと、および、ホットプレートのみで加熱したこと以外は実施例１と同様にして、初期、劣化後および回復後の偏光度、単体透過率、ならびに、色相ａ値および色相ｂ値を測定した。結果を表１に示す。
＜参考例５＞
偏光子の単体透過率が表１に示す値となるようにしたこと以外は実施例１と同様にして偏光板を作製した。この偏光板を用いたこと、および、加熱温度を６０℃としたこと以外は実施例１と同様にして、初期、劣化後および回復後の偏光度、単体透過率、ならびに、色相ａ値および色相ｂ値を測定した。結果を表１に示す。
偏光子の単体透過率が表１に示す値となるようにしたこと以外は実施例１と同様にして偏光板を作製した。この偏光板を用いたこと、および、加熱温度を６０℃としたこと以外は実施例１と同様にして、初期、劣化後および回復後の偏光度、単体透過率、ならびに、色相ａ値および色相ｂ値を測定した。結果を表１に示す。
＜実施例７＞
偏光子の単体透過率が表１に示す値となるようにしたこと以外は実施例１と同様にして偏光板を作製した。この偏光板を用いたこと、および、加熱温度を８０℃としたこと以外は実施例１と同様にして、初期、劣化後および回復後の偏光度、単体透過率、ならびに、色相ａ値および色相ｂ値を測定した。結果を表１に示す。
偏光子の単体透過率が表１に示す値となるようにしたこと以外は実施例１と同様にして偏光板を作製した。この偏光板を用いたこと、および、加熱温度を８０℃としたこと以外は実施例１と同様にして、初期、劣化後および回復後の偏光度、単体透過率、ならびに、色相ａ値および色相ｂ値を測定した。結果を表１に示す。
表１から明らかなように、本発明の実施例によれば、高温環境下で劣化した偏光板の光学特性を回復させることができる。さらに、参考例から明らかなように、低温での加熱ではそもそも光学特性は劣化しないことがわかる。加えて、参考例３と実施例７とから明らかなように、偏光板（実質的には、偏光子）の単体透過率によって、光学特性の劣化が発生する加熱温度が異なることがわかる。
本発明の実施形態による方法は、高温環境下に曝された偏光板の光学特性の回復に好適に用いられ得る。
Claims (2)
- １００℃以上の環境下に置かれて光学特性が劣化した偏光板を、５８℃～６５℃および８８％ＲＨ～９５％ＲＨの環境下で２時間以上処理することを含み、
該偏光板は、ヨウ素を含むポリビニルアルコール系樹脂フィルムで構成された偏光子と、該偏光子の片側または両側に配置された保護層と、を含み、
該偏光子の劣化前の単体透過率が４１．０％～４３．５％であり、劣化前の偏光度が９９．９％以上であり、
該偏光板が下記の関係を満足する、偏光板の光学特性の回復方法：
Ｐ Ｈ －Ｐ ０ ＝ΔＰ １ ≦－０．００５（％）
Ｐ Ｒ －Ｐ Ｈ ＝ΔＰ ２ ≧＋０．００５（％）
ｂ Ｈ －ｂ ０ ＝Δｂ １ ≧＋０．３
ｂ Ｒ －ｂ Ｈ ＝Δｂ ２ ≦－０．３
Ｔｓ Ｈ －Ｔｓ ０ ＝ΔＴｓ １ ≧＋０．３（％）
Ｔｓ Ｒ －Ｔｓ Ｈ ＝ΔＴｓ ２ ≦－０．３（％）
ここで、Ｐ ０ は劣化前の偏光度であり、Ｐ Ｈ は劣化後かつ前記処理前の偏光度であり、Ｐ Ｒ は該処理後の偏光度であり；ｂ ０ は劣化前の色相ｂ値であり、ｂ Ｈ は劣化後かつ該処理前の色相ｂ値であり、ｂ Ｒ は該処理後の色相ｂ値であり；Ｔｓ ０ は劣化前の単体透過率であり、Ｔｓ Ｈ は劣化後かつ前記処理前の単体透過率であり、Ｔｓ Ｒ は該処理後の単体透過率である。 - 前記光学特性が劣化した偏光板が、湾曲した形状に成形された偏光板である、請求項１に記載の偏光板の光学特性の回復方法。
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