KR20150004795A - 편광소자 및 편광판 - Google Patents

Abstract

<과제> 본 발명의 편광소자 및 그 편광판은, 높은 내구성, 특히 고강도의 광에 대하여 내구성이 높다.
<해결수단> 이색성 염료가 흡착되고 연신되어 이루어지는 폴리비닐 알코올 수지 필름으로 이루어지는 편광소자이며, 0.65중량부의 상기 편광소자를 열수(90 내지 100℃) 100중량부에 대하여 용해한 후, 25℃로 냉각시켰을 때, 그 수용액의 pH가 5.9 내지 9.0을 나타내는 것을 특징으로 하는 편광소자.

Description

편광소자 및 편광판{POLARIZING ELMENT, AND POLARIZER}

본 발명은, 편광소자, 이것을 사용한 편광판, 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

편광소자는 일반적으로, 폴리비닐 알코올 수지 필름에 이색성 색소를 흡착배향시켜, 제조되고 있다. 이색성 색소로서, 요오드나 이색성 염료가 사용되고 있고, 이 편광소자의 적어도 편면에 접착제층을 통하여 트리아세틸 셀룰로오스 등으로 이루어지는 보호 필름을 접합하여 편광판으로 되며, 액정표시장치 등에 사용되고 있다. 이색성 색소로서 요오드를 사용한 편광판은 요오드계 편광판이라 부르고, 한편, 아조계 화합물 등의 이색성 염료를 사용한 편광판은 염료계 편광판이라 부른다. 이들 중 염료계 편광판은, 동일 편광도를 갖는 요오드계 편광판과 비교하면 투과율이 낮은, 즉, 콘트라스트가 낮은 문제점이 있었지만, 고내열성, 고습열 내구성을 갖는 특징을 지닌 점에서 컬러 액정 프로젝터 등에서 사용되고 있다. 컬러 액정 프로젝터의 경우, 그의 액정화상 형성부에 편광판을 사용하지만, 편광판에 의해 광이 대폭적으로 흡수되는 점, 및 투사되어 수십 인치에서 수백 인치로 되는 화상을 0.5~6 인치의 소면적의 편광판에 집광시키기 때문에, 그의 광밀도의 크기로부터, 광에 의한 열화, 및 광을 조사했을 때의 영향은 피할 수 없다.

지금까지, 편광소자의 제조 공정에 있어서, pH를 산성으로 조정하여, 편광판을 작제한 기술은 특허문헌 1 내지 특허문헌 5에 개시되어 있다. 그러나, 이들 특허의 기술은, 이색성 색소가 요오드인 경우이고, 이색성 염료를 사용한 염료계 편광판인 경우의 내구성 향상에 있어서는, 그에 한정되지 않는다. 또한, 특허문헌 6에 있어서, pH가 7.5 내지 9.5의 약 알칼리 용액으로 처리하는 방법이 개시되어 있지만, 이것은 이색성 색소가 요오드이고, 또 라미네이트하는 필름을 접착할 때의 경화성 성분을 함유하는 활성 에너지선 경화형 접착제에 의해 형성되어 있는 편광판의 고온가열 조건하에서의 적변현상, 나아가서 폴리비닐 알코올 수지 필름의 폴리엔화를 억제하는 처리이며, 동 문헌의［0028]에 기재되어 있는 바와 같이, 활성 에너지선 조사가 행해졌을 때에 pH가 저하하는 것을 억제하는 처리이며, 활성 에너지선 조사가 행해진 후의 편광소자의 pH가 통상의 편광소자의 상태와 변하지 않는 상태를 유지하는 것을 목적하고 있고, 실질적으로 편광소자 자체의 pH를 억제할 수 있는 것은 아니고, 예컨대 편광소자의 내구성을 향상시키는 기술의 개시가 아니었다.

특허문헌 1: 특개 2001-083329 특허문헌 2: 특개평 6-254958 특허문헌 3: 특개 2005-62458 특허문헌 4: 특개 2006-276236 특허문헌 5: 특개 2009-230131 특허문헌 6: 특개 2009-282137

비특허문헌 1: 기능성 색소의 응용 제1쇄 발행판, (주) CMC 출판, 이리에 마사히로 감수, P98~100

본 발명은, 폴리비닐 알코올 수지 필름에 이색성 염료가 흡착되어 이루어지는 염료계 편광판에 관한 것이고, 간편하게 파장조정을 가능하게 할 뿐만 아니라, 우수한 편광성능 및 우수한 내구성, 예를 들어, 내광성을 갖는 고성능의 편광소자, 또는 편광판을 제공하고, 또 이들의 제조 방법을 제공하는 것에 있다. 이러한 목적은 컬러 액정 프로젝터의 3원색에 대응한, 밝기와 편광성능, 내구성 및 내광성 모두가 양호한 고성능의 편광판을 제공하는 것에 있다.

즉, 본 발명은,

「(1) 이색성 염료가 흡착되고 연신되어 이루어지는 폴리비닐 알코올 수지 필름으로 이루어지는 편광소자이며, 0.65중량부의 상기 편광소자를 열수(90 내지 100℃) 100중량부에 대하여 용해한 후, 25℃로 냉각시켰을 때, 그 수용액의 pH가 5.9 내지 9.0을 나타내는 것을 특징으로 하는 편광소자.

(2) 이색성 염료가 아조계 화합물인 것을 특징으로 하는 (1)에 기재된 편광소자.

(3) 붕산 함유량이, 5 내지 28중량%인 것을 특징으로 하는 (1) 또는 (2)에 기재된 편광소자.

(4) 아조계 화합물이, 유리산으로서, 화학식(1)으로 표시되는 이색성 염료, 또는 그의 염인 것을 특징으로 하는 (2) 또는 (3)에 기재된 편광소자.

식 중에서, A는 치환기를 갖는 페닐기 또는 나프틸기를 나타내고, R₁ 내지 R₆은 각각 독립적으로, 수소원자, 저급 알킬기, 저급 알콕시기, 술포기, 또는 술포기를 갖는 저급 알콕시기를 나타내고, X는 치환기를 가져도 좋은 아미노기, 치환기를 가져도 좋은 벤조일아미노기, 치환기를 가져도 좋은 페닐 아미노기, 치환기를 가져도 좋은 페닐 아조기를 나타내고, m, ｎ은 각각 독립적으로 0 또는 1을 나타낸다.

(5) X가 화학식(2)으로 표시되는 것을 특징으로 하는 (4)에 기재된 편광소자.

식 중에서, R₇ 및 R₈은 각각 독립적으로 수소원자, 메틸기, 메톡시기, 술포기, 아미노기 또는 치환 아미노기를 나타낸다.

(6) A가 카보닐기를 갖는 페닐기인 것을 특징으로 하는 (4) 또는 (5)에 기재된 편광소자.

(7) A가 히드록실기를 갖는 페닐기인 것을 특징으로 하는 (4) 또는 (5)에 기재된 편광소자.

(8) (1) 내지 (7)의 어느 하나에 기재된 편광소자의 적어도 편면에 지지체 필름을 제공하여 이루어지는 편광판.

(9) 무기 기판에 (1)에 기재된 편광소자 또는 (8)에 기재된 편광판이 적층된 것을 특징으로 하는 무기 기판 부착 편광판.

(10) 액정 프로젝터에 사용되는 (1) 내지 (7)의 어느 하나에 기재된 편광소자 또는 (8)~(9)의 어느 것에 기재된 편광판.

(11) (1) 내지 (7), (10)의 어느 하나에 기재된 편광소자가 탑재된 프로젝터.

(12) (8) 내지 (10)의 어느 하나에 기재된 편광판이 탑재된 프로젝터.

(13) 아조계 화합물인 이색성 염료가 흡착되고 연신되어 이루어지는 폴리비닐 알코올 수지 필름으로 이루어지는 편광소자의 제조 방법이며, pH가 7.5 내지 12인 수용액으로 처리되어 이루어지는 제조방법.

(14) 아조계 화합물인 이색성 염료가 흡착되고 연신되어 이루어지는 폴리비닐 알코올 수지 필름으로 이루어지는 편광소자의 제조 방법이며, 연신 처리를 행한 후, pH가 7.5 내지 12인 수용액에 침지시키고, 즉시 건조 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 제조 방법」에 관한 것이다.

본 발명의 편광소자 및 이것을 사용한 편광판은, 간편하게 파장 조정이 가능하고, 높은 편광도를 지니고 있으면서, 내구성을 향상시킬 수 있다.

발명을 실시하기 위한 형태

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명을 달성할 수 있는 폴리비닐 알코올 수지 필름에 관하여 설명한다. 편광소자를 구성하는 폴리비닐 알코올 수지 필름의 제조 방법은, 특히 한정되는 것은 아니고, 공지의 방법으로 제조할 수 있다. 폴리비닐 알코올 수지 필름의 제조 방법으로서는, 예를 들어, 폴리아세트산비닐계 수지를 검화하는 것에 의해 얻을 수 있다. 폴리아세트산비닐계 수지로서는, 아세트산 비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산 비닐 이외에, 아세트산 비닐 및 이것과 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체등을 들 수 있다. 아세트산 비닐과 공중합하는 다른 단량체로서는, 예를 들어, 불포화 카복시산류, 올레핀류, 비닐 에테르류 또는 불포화 술폰산류 등을 들 수 있다. 폴리비닐 알코올 수지의 검화도는, 통상 85~100몰%가 바람직하고, 95몰% 이상이 더욱 바람직하다. 이 폴리비닐 알코올 수지는, 또한 변성되어 있어도 좋고, 예를 들어, 알데히드류에 의해 변성된 폴리비닐포르말이나 폴리비닐아세탈 등도 사용할 수 있다. 또한 폴리비닐 알코올 수지의 중합도는, 통상 1,000~10,000 이 바람직하고, 1,500~5,000 이 더욱 바람직하다.

이러한 폴리비닐 알코올 수지를 제막한 것이, 원반 필름으로서 사용된다. 폴리비닐 알코올 수지 필름을 제막하는 방법은 특히 한정되지 않고, 공지의 방법으로 제막할 수 있다. 이 경우, 폴리비닐 알코올 수지는 가소제로서 글리세린, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 또는 저분자량 폴리에틸렌 글리콜 등을 함유할 수 있다. 가소제량은 5~20 중량%가 바람직하고, 8~15중량%가 더욱 바람직하다. 폴리비닐 알코올 수지로 이루어지는 원반 필름의 막 두께는 특히 한정되지 않지만, 예를 들어, 5~150μm가 바람직하고, 10~100μm가 더욱 바람직하다.

상기 폴리비닐 알코올 수지 필름에는, 먼저 팽윤 공정이 실시된다. 팽윤 공정이라는 것은 20~50℃의 용액에 폴리비닐 알코올 수지 필름을 30초~10분간 침지시키는 것에 의해 행해진다. 용액은 물이 바람직하다. 편광소자를 제조하는 시간을 단축할 경우에는, 염료의 염색 처리시에도 팽윤하기 때문에 팽윤 공정을 생략할 수도 있다.

팽윤 공정 후에, 염색 공정이 실시된다. 본 발명에서는, 화학식(1)으로 표시되는 이색성 염료를 염색 공정으로 폴리비닐 알코올 수지 필름에 흡착시킬 수 있다. 염색 공정은, 염료를 폴리비닐 알코올 수지 필름에 흡착시키는 방법이라면, 특히 한정되지 않지만, 예를 들어, 염색 공정은 폴리비닐 알코올 수지 필름을 이색성 염료를 함유한 용액에 침지시키는 것에 의해 행해진다. 이 공정에서의 용액 온도는, 5~60℃가 바람직하고, 20~50℃가 더욱 바람직하고, 35~50℃가 특히 바람직하다. 용액에 침지하는 시간은 적당하게 조절할 수 있지만, 30초~20분으로 조절하는 것이 바람직하고, 1~10분이 더욱 바람직하다. 염색방법으로서는, 상기 용액에 침지하는 것이 바람직하지만, 폴리비닐 알코올 수지 필름에 상기 용액을 도포하는 것에 의해서도 행할 수 있다.

이색성 염료를 함유한 용액은, 염색조제로서, 염화나트륨, 황산나트륨, 무수 황산나트륨, 트리폴리인산나트륨 등을 함유할 수 있다. 그들의 함유량은, 염료의 염색성에 따른 시간, 온도에 의해 임의의 농도로 조정할 수 있지만, 각각의 함유량으로서는, 0~5중량%가 바람직하고, 0.1~2중량%가 더욱 바람직하다.

본 발명에서는, 예를 들어 비특허문헌 1에 도시하는 바와 같은 화합물, 특히, 아조계 화합물을 적합하게 사용할 수 있다. 특히, 이색성이 높은 것이 바람직하다. 이와 같은 이색성이 높은 염료로서는, 예를 들어, 씨. 아이. 다이렉트．옐로우 12, 씨. 아이. 다이렉트．옐로우 28, 씨. 아이. 다이렉트．옐로우 44, 씨. 아이. 다이렉트．오렌지 26, 씨. 아이. 다이렉트．오렌지 39, 씨. 아이．모르단트.옐로우 26, 씨. 아이. 다이렉트．오렌지 10.7, 씨. 아이. 다이렉트．레드 2, 씨. 아이. 다이렉트．레드 31, 씨. 아이. 다이렉트．레드 79, 씨. 아이. 다이렉트．레드 81, 씨. 아이. 다이렉트．레드 247, 씨. 아이. 다이렉트．그린 80., 씨. 아이. 다이렉트．그린 59, 특개소 60-156759호, 특개소 63-189803호, 특개 2001-033627, 특개 2001-056412, 특개 2001-027708, 특개 2002-296417, 특개 2003-215338, 국제공개번호 WO2004/092282, 국제공개번호 WO2007/138980, 국제공개번호 WO2007/145210, 국제공개번호 WO2007/148757, 국제공개번호 WO2009/154055, 국제공개번호 WO2009/142193, 특원 2011-023747, 특원2011-023748, 특개평 11-218611, 특개평 11-218610, 특허공보4662853호, 특허공보 4825135호에 기재된 염료 등을 들 수 있다. 다만, 아조계 염료는 이들에 한정되지 않고 공지의 이색성 염료를 사용할 수 있다. 더욱 바람직한 염료로서는, 아조계 이색성 염료가 유리산으로서, 화학식(1)으로 표시되는 이색성 염료, 또는 그의 염인 것이 좋고, 그와 같은 염료로서 특개소 63-189803호, 특허공보 4825135호, 국제공개번호 WO2007/148757, 국제공개번호 WO2009/154055, 특원2011-023747, 특원2011-023748에 기재되는 염료가 더욱 바람직한 염료이다. 이들에 나타낸 이색성 염료 이외에도, 필요에 따라서, 다른 유기 염료를 병용시킬 수 있다. 그 배합 비율은 특히 한정되지 않고, 광원, 색상 등의 요망에 따라서, 배합량을 임의로 설정할 수 있다. 이상의 염료를 사용하는 것에 의해, 본 발명의 편광소자는 작제된다.

식 중에서, A는 치환기를 갖는 페닐기 또는 나프틸기를 나타내고, R₁ 내지 R₆은 각각 독립적으로, 수소원자, 저급 알킬기, 저급 알콕시기, 술포기, 또는 술포기를 갖는 저급 알콕시기를 나타내고, X는 치환기를 가져도 좋은 아미노기, 치환기를 가져도 좋은 벤조일아미노기, 치환기를 가져도 좋은 페닐 아미노기, 치환기를 가져도 좋은 페닐 아조기를 나타내고, m, ｎ은 각각 독립적으로 0 또는 1을 나타낸다.

특히 바람직한 염료로서는, 특허공보 4825135호의 화학식(2), 화학식(3), 특원 2011-023747의 실시예 1, 국제공개번호 WO 2007/148757의 화학식(2) 내지 화학식(18) 등에 예시되는 바와 같은 염료이고, 본원의 화학식(1)에 있어서의 X가 화학식(3)으로 표시되는 것이 바람직하고, 특히 화학식(3)의 R₉가 수소원자, 메틸기, 메톡시기일 때가 바람직하다. 다른 바람직한 염료로서는, 특허공보 4825135호의 화학식(6), 국제공개번호 WO 2009/154055의 화학식(24), 화학식(25) 등에 예시되는 것과 같은 염료이며, 본원 화학식(1)에 있어서의 X가 화학식(4)으로 표시되는 것이 특히 바람직하다. 다른 바람직한 염료로서는, WO 2007/138980의 화합물 예 (1) 내지 화합물(6), 특개소 63-189803호의 실시예 (1) 내지 실시예 (19)에 예시되는 염료이며, A가 카보닐기를 갖는 페닐기, A가 히드록실기를 갖는 페닐기, 또는 A가 카보닐기 및 히드록실기의 양쪽을 갖는 염료가 특히 바람직하다.

식 중에서, R₉는 수소원자, 메틸기, 메톡시기, 술포기, 아미노기 또는 치환 아미노기를 나타낸다.

식 중에서, R₁₀ 및 R₁₁은 각각 독립적으로 술포기, 아미노기를 나타낸다.

이들에 나타낸 염료 이외에도, 필요에 따라서, 다른 유기 염료를 병용시킬 수 있다. 목적으로 하는 편광소자가, 중성색의 편광소자, 액정 프로젝터용 컬러 편광소자, 또는 그 외의 컬러 편광소자인가에 의해, 각각 배합하는 유기 염료의 종류는 상이하다. 그 배합 비율은 특히 한정되지 않고, 광원, 색상 등의 요망에 따라서, 배합량을 임의로 설정할 수 있다.

이색성 염료는, 유리산 형이고, 또는 그의 염 형으로 존재할 수 있다. 염으로서는, 예를 들어, 알칼리 금속염, 알칼리토류 금속염, 알킬아민염, 알칸올아민염 또는 암모늄염을 들 수 있다. 편광막용의 기재에 염색하는 경우에는 나트륨, 칼륨 또는 암모늄의 염인 것이 바람직하다. 염화된 화합물의 염은, 커플링 반응 후, 광산의 첨가에 의해 유리산 형으로 단리할 수 있고, 이로부터 물 또는 산성화된 물에 의해 세정하는 것에 의해 무기 염을 제거할 수 있다. 이어, 이와 같이 하여 얻을 수 있는 낮은 염 함유율을 갖는 산형 염료는, 수성 매체 중에서 소망하는 무기 또는 유기의 염기에 의해 중화하는 것으로 대응하는 염의 용액으로 할 수 있다. 또는, 커플링 반응 후의 염석 시에 예를 들어 염화 나트륨 등을 사용하여 나트륨염으로 할 수 있고, 예컨대 염화 칼륨을 사용하여 칼륨염으로 할 수 있으며, 이와 같이 하여 소망하는 염으로 할 수 있다. 또한, 황산구리 등으로 처리하여 구리착염 화합물로 할 수도 있다.

염색 공정 후, 다음 공정에 들어가기 전에 세정 공정(이후 세정공정 1이라 함)을 행할 수 있다. 세정공정 1이라는 것은, 염색 공정으로 폴리비닐 알코올 수지 필름의 표면에 부착된 염료 용매를 세정하는 공정이다. 세정공정 1을 행하는 것에 의해, 다음에 처리하는 액 중에 염료가 이행하는 것을 억제할 수 있다. 세정공정 1에서는, 일반적으로는 물이 사용될 수 있다. 세정 방법은, 상기 용액에 침지하는 것이 바람직하지만, 상기 용액을 폴리비닐 알코올 수지 필름에 도포하는 것에 의해 세정할 수도 있다. 세정 시간은, 특히 한정되지 않지만, 바람직하게는 1~300초, 더욱 바람직하게는 1~60초이다. 세정공정 1에서의 용매의 온도는, 친수성 고분자가 용해하지 않는 온도인 것이 필요하다. 일반적으로는, 5~40℃에서 세정처리된다.

염색 공정 또는 세정공정 1 후, 가교제 및/또는 내수화제를 함유시키는 공정을 행할 수 있다. 가교제로서는, 예컨대 붕산, 붕사 또는 붕산 암모늄 등의 붕소 화합물, 글리옥살 또는 글루타르알데히드 등의 다가 알데히드, 뷰렛형, 이소시아누레이트형 또는 블록형 등의 다가 이소시아네이트계 화합물, 티타늄옥시설페이트 등의 티타늄계 화합물 등을 사용할 수 있지만, 그 외에도 에틸렌 글리콜 글리시딜 에테르, 폴리아미드에피클로로히드린 등을 사용할 수 있다. 내수화제로서는, 과산화숙신산, 과황산암모늄, 과염소산 칼슘, 벤조인 에틸 에테르, 에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르, 글리세린 디글리시딜 에테르, 염화암모늄 또는 염화 마그네슘 등을 들 수 있지만, 바람직하게는 붕산이 사용된다. 이상에 나타낸 적어도 1종 이상의 가교제 및/또는 내수화제를 사용하여 가교제 및/또는 내수화제를 함유시키는 공정을 행한다. 그때의 용매로서는, 물이 바람직하지만 한정되는 것은 아니다. 가교제 및/또는 내수화제를 함유시키는 공정에서의 용매 중의 가교제 및/또는 내수화제의 함유 농도는, 붕산을 예로 들어 나타내면 용매에 대하여 농도 0.1~6.0 중량%가 바람직하고, 1.0~4.0중량%가 더욱 바람직하다. 이 공정에서의 용매 온도는 5~70℃가 바람직하고, 5~50℃가 더욱 바람직하다. 폴리비닐 알코올 수지 필름에 가교제 및/또는 내수화제를 함유시키는 방법은, 상기 용액에 침지하는 것이 바람직하지만, 상기 용액을 폴리비닐 알코올 수지 필름에 도포 또는 도공하여도 좋다. 이 공정에서의 처리 시간은 30초~6분이 바람직하고, 1~5분이 더욱 바람직하다. 다만, 가교제 및/또는 내수화제를 함유시키는 것이 필수가 아니고, 시간을 단축하고 싶은 경우나, 가교 처리 또는 내수화 처리가 불필요한 경우에는, 이 처리 공정을 생략하여도 좋다.

염색 공정, 세정공정 1, 또는 가교제 및/또는 내수화제를 함유시키는 공정을 행한 후에, 연신공정을 행한다. 연신공정이라는 것은, 폴리비닐 알코올 수지 필름을 1축으로 연신하는 공정이다. 연신방법은 습식연신법 또는 건식연신법 중 어느 것이어도 좋다.

건식 연신법의 경우, 또는 연신가열 매체가 공기 매체인 경우에는, 공기 매체의 온도는 상온~180℃에서 연신하는 것이 바람직하다. 또한, 습도는 20~95％ RH 분위기 중에서 처리하는 것이 바람직하다. 가열 방법으로서는, 예를 들어, 롤간 존 연신법, 롤 가열연신법, 압연신법, 적외선가열연신법 등을 들 수 있지만, 그 연신 방법은 한정되지 않는다. 연신공정은 1단으로 연신할 수 있지만, 2단 이상의 다단연신에 의해 행할 수도 있다.

습식 연신법의 경우에는, 물, 수용성 유기 용제, 또는 그의 혼합 용액 중에서 연신한다. 가교제 및/또는 내수화제를 함유한 용액 중에 침지하면서 연신처리를 행하는 것이 바람직하다. 가교제로서는, 예를 들어, 붕산, 붕사 또는 붕산 암모늄 등의 붕소 화합물, 글리옥살 또는 글루타르 알데히드 등의 다가 알데히드, 뷰렛형, 이소시아누레이트형 또는 블록형 등의 다가 이소시아네이트계 화합물, 티타늄옥시설페이트 등의 티타늄계 화합물 등을 사용할 수 있지만, 그 외에도 에틸렌 글리콜글리시딜 에테르, 폴리아미드에피클로로히드린 등을 사용할 수 있다. 내수화제로서는, 과산화숙신산, 과황산암모늄, 과염소산 칼슘, 벤조인 에틸 에테르, 에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르, 글리세린 디글리시딜 에테르, 염화 암모늄 또는 염화 마그네슘 등을 들 수 있다. 이상에 나타낸 적어도 1종 이상의 가교제 및/또는 내수화제를 함유한 용액 중에서 연신을 행한다. 가교제는 붕산이 바람직하다. 연신공정에서의 가교제 및/또는 내수화제의 농도는, 예를 들어, 0.5~15중량%가 바람직하고, 2.0~8.0중량%가 더욱 바람직하다. 연신배율은 2~8배가 바람직하고, 5~7배가 더욱 바람직하다. 연신 온도는 40~60℃에서 처리하는 것이 바람직하고, 45~58℃가 더욱 바람직하다. 연신 시간은 통상 30초~20분이지만, 2~5분이 더욱 바람직하다. 습식 연신공정은 1단으로 연신할 수 있지만, 2단 이상의 다단 연신에 의해 행할 수도 있다.

연신공정을 행한 후에는, 필름 표면에 가교제 및/또는 내수화제의 석출, 또는 이물이 부착하는 일이 있기 때문에, 필름 표면을 세정하는 세정공정(이후 세정공정 2라고 함)을 행한다. 세정 시간은 1초~5분, 더욱 바람직하게는 5초 내지 60초, 더욱 바람직하게는 10초 내지 30초가 바람직하다. 세정 방법은 세정 용액에 침지하는 것이 바람직하지만, 용액을 폴리비닐 알코올 수지 필름에 도포 또는 도공에 의해 세정할 수 있다. 1단으로 세정 처리할 수도 있고, 2단 이상의 다단처리를 할 수도 있다. 세정공정의 용액 온도는, 특히 한정되지 않지만 통상 5~50℃, 바람직하게는 10~40℃이다.

본 발명에서는, 염색 공정, 또는 연신 처리 후의 세정공정(세정공정 2)의 단계로 이색성 염료를 함유한 폴리비닐 알코올 수지 필름을, 염기성 수용액에 의해 처리하는 것을 필요로 한다. 연신된 편광소자를 처리할 뿐만 아니라 편광소자 중의 염료가 처리되어 있는 것이 중요하고, 그 지표로서 편광소자를 용해시켰을 때의 수용액의 pH가 5.9 이상인 것이 필요하다. 바람직하게는 5.9 이상 9.0, 더욱 바람직하게는 5.9 내지 8.5, 또한 바람직하게는 6.0 내지 7.0인 것이 좋다. 편광소자를 용해시켰을 때의 수용액의 pH라는 것은, 0.65중량부의 편광소자를 90℃ 내지 100℃의 순수에 30분 내지 60분 동안 교반하면서 침지하고, 편광소자가 용해, 또는 편광소자가 용해하지 않는 경우에는 매우 과팽윤시킨 상태인 수용액을, 25℃로 하였을 때의 수용액의 pH를 나타낸다. pH는 일반적으로 시판되고 있는 pH 미터를 사용하여 측정할 수 있다.

이와 같은 편광소자는, 염색 공정, 또는 연신 처리 후의 세정공정(세정공정 2)의 단계에서 이색성 염료를 함유한 폴리비닐 알코올 수지 필름을, 염기성 수용액 에 의해 처리하는 것에 의해 얻을 수 있다. 처리할 때의 염기성 수용액의 pH는 7.5 내지 12인 것이 좋고, 더욱 바람직하게는 7.5 내지 11.5, 더욱 바람직하게는 8.0 내지 10.5 범위인 것이 좋다. 처리하는 pH가 7.5 보다도 낮은 경우에는, 내구성이 향상되지 않거나, 또는 내구성 시험에 의해서는 열화가 촉진되는 경우가 있기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 처리하는 pH가 12보다 높은 경우에는, 얻어지는 편광소자의 편광특성이 저하될 뿐만 아니라, 건조 후의 편광소자의 유연성이 없어져서 경화되어 균열 등의 현상이 발생하기 때문에 바람직하지 않다.

pH를 7.5 내지 12로 조정하는 염기성 물질로서는, 특히 한정되지 않고, 수용액, 또는 용액 상태로 염기성을 나타낼 수 있는 것이라면 임의로 사용할 수 있다. 염기성을 나타내는 물질은 1종씩 사용하여도 좋지만, 2종 이상을 혼합하여 사용하여도 좋다. 이와 같은 염기성 물질로서, 예를 들어 아세트산나트륨, 탄산나트륨, 탄산수소나트륨, 암모니아, 수산화나트륨, 수산화리튬, 수산화칼륨, 트리폴리인산나트륨 등을 들 수 있지만 이들에 한정되지 않고, 수용액을 염기성으로 조정할 수 있는 것이라면 사용할 수 있다.

여기까지의 처리공정에서 사용하는 용매로서는, 예를 들어, 물, 디메틸술폭사이드, Ｎ-메틸피롤리돈, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로필알코올, 글리세린, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 또는 트리메틸올 프로판 등의 알코올류, 에틸렌디아민 또는 디에틸렌트리아민 등의 아민류 등의 용매를 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다. 또한, 1종 이상의 이들 용매의 혼합물을 사용할 수 있다. 가장 바람직한 용매는 물이다.

세정공정 2 후에는, 필름의 건조공정을 행한다. 건조공정은, 자연 건조에 의해 행할 수 있지만, 더욱 건조 효율을 높이기 위해서는 롤에 의한 압축이나 에어 나이프, 또는 흡수 롤 등에 의해 표면의 수분 제거를 행할 수 있고, 및/또는 송풍건조를 행할 수도 있다. 건조 처리 온도로서는, 20~100℃에서 건조 처리를 행하는 것이 바람직하고, 50~90℃에서 건조 처리하는 것이 더욱 바람직하다. 건조 처리 시간은 30초~20분을 적용할 수 있지만, 5~10분인 것이 바람직하다.

본 발명의 편광소자의 붕산 함유량은, 편광소자의 중량에 대하여 5 내지 28중량% 범위인 것이 좋다. 바람직하게는 12 내지 24중량% 범위이고, 더욱 바람직하게는 15 내지 22중량%인 것이 좋다. 붕산 함유량이 5％보다 적은 경우는, 편광특성이 저하되고, 내구성도 저하된다. 붕산 농도가 28중량%보다 많은 경우에는, 염기성 수용액에 침지했을 때에, 처리가 충분하지 않거나, 붕산이 석출하거나, 또는 처리 얼룩이 발생할 가능성이 있기 때문에 바람직하지 않다.

붕산 함유량의 산출 방법으로서는, 먼저, 물 100ｇ에 편광소자 0.038ｇ을 용해하고, 30분간 비등시키며, 30분 비등시킨 후, 상온으로 냉각시켜 D(-)-만니톨을 7ｇ 가하고, pH=8.4로 될 때까지 0.05 mol/l의 수산화나트륨 수용액을 적하하고, 그 적하한 양으로부터 붕산 농도를 구하는 것으로 붕산 함유량을 구할 수 있다. 붕산 함유량을 구하는 계산식은, 식(i)에 의해 구한다:

붕산 함유량(％) = (적정량［ml]-B)×F×0.0030915×100/0.038　　(ｉ)

이때의 B는 물만으로 수산화나트륨을 적하하였을 때, pH = 8.4로 되는 적하량(ml)을 나타낸다.

F는 수산화나트륨 수용액의 팩터를 나타낸다.

이상의 방법으로, 이색성 염료가 흡착되고 연신되어 이루어지는 폴리비닐 알코올 수지 필름으로 이루어지는 편광소자에 있어서, 0.65 중량부의 편광소자를 열수(90~100℃) 100중량부에 대하여 용해한 후, 25℃로 냉각시켰을 때, 그 수용액의 pH가 5.9 내지 9.0을 나타내는 것을 특징으로 하는 편광소자를 작제할 수 있다.

얻어진 편광소자에는, 그 편면, 또는 양면에 투명 보호층을 제공하는 것에 의해 편광판으로 한다. 투명 보호층은 폴리머에 의한 도포층으로서, 또는 필름의 라미네이트층으로서 제공할 수 있다. 투명 보호층을 형성하는 투명 폴리머 또는 필름으로서는, 기계적 강도가 높고, 열안정성이 양호한 투명 폴리머 또는 필름이 바람직하다. 투명 보호층으로서 사용하는 물질로서는, 예를 들어, 트리아세틸 셀룰로오스나 디아세틸 셀룰로오스와 같은 셀룰로오스 아세테이트 수지 또는 그의 필름, 아크릴 수지 또는 그의 필름, 폴리염화비닐 수지 또는 그의 필름, 폴리에스테르 수지 또는 그의 필름, 폴리아크릴레이트 수지 또는 그의 필름, 노르보르넨과 같은 환상 올레핀을 단량체로 하는 환상 폴리올레핀 수지 또는 그의 필름, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 내지 노르보르넨 골격을 갖는 폴리올레핀 또는 그의 공중합체, 주쇄 또는 분기쇄가 이미드 및/또는 아미드인 수지 또는 폴리머 또는 그의 필름 등을 들 수 있다. 또한, 투명 보호층으로서, 액정성을 갖는 수지 또는 그의 필름을 제공할 수 있다. 보호필름의 두께는, 예를 들어, 0.5~200μm 정도이다. 그 중의 동종 또는 이종의 수지 또는 필름을 단면, 또는 양면에 1층 이상 제공하는 것에 의해 편광판을 작제한다.

상기, 투명 보호층을 편광소자와 접합시키기 위해서는 접착제가 필요하다. 접착제로서는 특히 한정되지 않지만, 폴리비닐 알코올계 접착제가 바람직하다. 폴리비닐 알코올계 접착제로서, 예를 들어, 고세놀 NH-26(일본합성사 제조), 엑세발 RＳ-2117(쿠라레사 제조) 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다. 접착제에는, 가교제 및/또는 내수화제를 첨가할 수 있다. 폴리비닐 알코올계 접착제에는, 무수 말레인산-이소부틸렌 공중합체를 사용하지만, 필요에 따라 가교제를 혼합한 접착제를 사용할 수 있다. 무수 말레인산-이소부틸렌 공중합체로서, 예를 들어, 이소반 ＃18(쿠라레사 제조), 이소반 ＃04(쿠라레사 제조), 암모니아 변성 이소반 ＃104(쿠라레사 제조), 암모니아 변성 이소반 ＃110(쿠라레사 제조), 이미드화 이소반 ＃304(쿠라레사 제조), 이미드화 이소반 ＃310(쿠라레사 제조) 등을 들 수 있다. 그때의 가교제에는 수용성 다가 에폭시 화합물을 사용할 수 있다. 수용성 다가 에폭시 화합물이라는 것은, 예를 들어, 데나콜 EX-521(나가세켐텍크사 제조), 테트랏트-C(미쓰이가스화학사 제조) 등을 들 수 있다. 또한, 폴리비닐 알코올계 수지 이외의 접착제로서, 우레탄계, 아크릴계, 에폭시계와 같은 공지의 접착제를 사용할 수 있다. 또한, 접착제의 접착력의 향상, 또는 내수성의 향상을 목적으로 하여, 아연 화합물, 염화물, 요오드화물 등의 첨가물을 동시에 0.1~10 중량% 정도의 농도로 함유시킬 수 있다. 첨가물에 관해서도 한정되지 않는다. 투명 보호층을 접착제로 접합시킨 후, 적합한 온도에서 건조 또는 열처리하는 것에 의해 편광판을 얻는다.

얻어진 편광판을 액정, 유기 엘렉트로루미네센스 등의 표시장치에 접합시키는 경우, 후에 비노출 표면으로 되는 보호층 또는 필름의 표면에 시야각 개선 및/또는 콘트라스트 개선을 위한 각종 기능성층, 휘도향상성을 갖는 층 또는 필름을 제공할 수 있다. 편광판을, 이들 필름이나 표시장치와 접합시키기 위해서는 접착제를 사용하는 것이 바람직하다.

이 편광판은, 다른 한쪽의 표면, 즉, 보호층 또는 필름의 노출면에, 반사방지층이나 방현층(防眩層), 하드코트층 등, 공지의 각종 기능성 층을 가지고 있어도 좋다. 이 각종 기능성을 갖는 층을 작제하기 위해서는 도공방법이 바람직하지만, 그의 기능을 갖는 필름을 접착제 또는 점착제를 통하여 접합시킬 수 있다. 또한, 각종 기능성 층이라는 것은, 위상차를 제어하는 층 또는 필름으로 할 수 있다.

본 발명의 편광판의 이용의 1 형태인 액정 프로젝터용 편광판은, 통상 지지체 부착 편광판으로서 사용된다. 지지체는 편광판을 부착하기 위하여, 평면부를 갖고 있는 것이 바람직하고, 또 광학 용도이기 때문에, 글래스 성형품이 바람직하다. 글래스 성형품으로서는, 예를 들어 글래스판, 렌즈, 프리즘(예를 들어 삼각 프리즘, 큐빅 프리즘) 등을 들 수 있다. 렌즈에 편광판을 부착한 것은 액정 프로젝터에 있어서 편광판 부착의 콘덴서 렌즈로서 이용할 수 있다. 또한, 프리즘에 편광판을 부착한 것은 액정 프로젝터에 있어서 편광판부착의 편광 빔 스플리터나 편광판 부착 다이크로익 프리즘으로서 이용할 수 있다. 또한, 액정 셀에 부착하여도 좋다. 글래스의 재질로서는, 예를 들어 소다 글래스, 보로실리케이트 글래스, 수정으로 이루어지는 무기 기판, 사파이어로 이루어지는 무기 기판 등의 무기계의 글래스나 아크릴, 폴리카보네이트 등의 유기계의 플라스틱판을 들 수 있지만, 무기계의 글래스가 바람직하다. 글래스판의 두께나 크기는 소망하는 사이즈이면 좋다. 또한 글래스부착 편광판에는, 단판 광투과율을 더욱 향상시키기 위하여, 그 글래스면 또는 편광판 면의 한편 또는 양쪽의 면에 AR층을 제공하는 것이 바람직하다.

액정 프로젝터용 지지체 부착 편광판을 제조하기 위해서는, 그 자체 공지의 방법으로 실시되며, 예를 들어 지지체 평면부에 투명한 접착(점착)제를 도포하고, 이어서 이 도포면에 본 발명의 편광판을 부착한다. 또한, 편광판에 투명한 접착(점착)제를 도포하고, 이어 이 도포면에 지지체를 부착하여도 좋다. 여기서 사용하는 접착(점착)제는, 예컨대 아크릴산 에스테르계의 것이 바람직하다. 또한, 이 편광판을 타원 편광판으로서 사용하는 경우, 위상차판측을 지지체측에 부착하는 것이 통상이지만, 편광판측을 글래스 성형품에 부착하여도 좋다.

이상의 방법으로, 이색성 염료가 흡착되고 연신되어 이루어지는 폴리비닐 알코올 수지 필름으로 이루어지는 편광소자에 있어서, 0.65중량부의 편광소자를 열수(90~100℃) 100중량부에 대하여 용해한 후, 25℃로 냉각시켰을 때, 그 수용액의 pH가 5.9 내지 9.0을 나타내는 것을 특징으로 하는 편광판을 작제할 수 있다.

이렇게 하여 얻어진 편광판, 및 그의 제조방법은 높은 편광도를 지니고 있으면서, 높은 내구성 및 간편하게 파장조정 가능한 제조방법으로서 유효하다. 본 발명에 의하면, 액정 셀을 사용한 영상표시장치에 대하여 콘트라스트가 높고, 광 및/또는 열, 고온고습 조건에 대한 내구성, 특히 편광특성의 저하가 적고, 색 변화가 적은 편광판을 제공할 수 있다. 본 발명의 편광소자 또는 편광판을 사용한 디스플레이는 신뢰성이 높고, 장기적으로 높은 콘트라스트이며, 또 높은 색 재현성을 갖는 디스플레이로 된다. 이렇게 하여 얻어진 본 발명의 편광판을, 예를 들어, 액정 프로젝터에 대하여 사용한 경우, 휘도가 향상하고, 또 콘트라스트가 높고, 내구성도 높은 액정 프로젝터로 된다. 높은 편광특성, 내구성, 및 색재현성을 양호하게 하기 위해서는, 본 발명은 매우 유효하다.

실시예

이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들에 의해 한정되지 않는다. 또한, 실시예에 나타내는 투과율의 평가는 이하와 같이 실시하였다.

분광광도계[히타치제작소사 제조 "U-4100"]를 사용하여 투과율을 측정함에 있어서, 광의 출사측에 JIS-Z8701(C광원 2°시야)을 기본하여 시감도 보정 후의 투과율 43％이고 편광도 99.99％인 요오드계 편광판(폴라테크노사 제조　SKN-18043Ｐ)를 설치하고, 절대편광광을 측정시료에 입사할 수 있도록 하였다. 그때의 요오드계 편광판의 보호층은 자외선 흡수능이 없는 트리아세틸 셀룰로오스이다.

본 발명의 편광판에, 절대편광광을 입사하고, 그 절대편광광의 진동방향과 본 발명의 편광판의 흡수축 방향이 직교(상기 절대편광자의 흡수축과 본 발명의 편광판의 흡수축이 평행)하도록 하여 측정하여 얻어진 절대평행 투과율을 Ky, 그 절대편광광의 진동방향과 본 발명의 편광판의 흡수축 방향이 평행(상기 절대편광자의 흡수축과 본 발명의 편광판의 흡수축이 직교)하도록 하여 측정하여 얻어진 절대직교투과율을 Kz로 하였다.

pH는, HORIBA사 제조의 pH　Meter (Ｄ-51)에 의해 측정하였다.

실시예 1

검화도가 99％ 이상인 막 두께 75μm의 폴리비닐 알코올 수지 필름(쿠라레사 제조　VF 시리즈)을 40℃의 온수에 3분 침지하여 팽윤 처리를 하였다. 팽윤처리한 필름을, 특허 제4825135호의 실시예 1에서 얻은 화학식(2)의 트리스아조 염료를 0.02 중량%, 트리폴리인산나트륨 0.1중량%, 망초 0.1중량%를 함유한 45℃의 수용액 에 침지하여, 염료의 흡착을 행하였다. 염료가 흡착된 필름을 물에 의해 세정하고, 세정 후, 2중량%의 붕산을 함유한 40℃의 수용액으로 1분간 붕산 처리를 행하였다. 붕산 처리하여 얻어진 필름을, 5.0배로 연신하면서 붕산 3.0중량%를 함유한 55℃의 수용액 중에서 5분간 처리를 행하였다. 그 붕산 처리하여 얻어진 필름의 긴장상태를 유지하면서, 아세트산나트륨　0.8중량%를 함유한 pH가 8.01인 수용액으로 15초간 처리를 행하였다. 처리하여 얻어진 필름을 즉시 60℃에서 5분간 건조 처리를 행하여 막 두께 28μm의 편광소자를 얻었다. 0.65중량부의 편광소자를 열수(90~100℃) 100중량부에 대하여 용해한 후, 25℃로 냉각시켰을 때의 수용액의 pH는 6.30, 붕산 농도는 16.4중량%이었다. 얻어진 편광소자를, 알칼리 처리한 막 두께 80 μm의 트리아세틸 셀룰로오스 필름(후지사진필름사 제조　TD-80U, 이하 TAC라 약칭)과 폴리비닐 알코올계 접착제를 사용하여, 편광소자/접착층/TAC라고 하는 구성으로 적층하고, 라미네이트하여 편광판을 얻고 측정시료로 하였다.

실시예 2 　

실시예 1에서 사용된 아세트산나트륨의 농도를 2.4중량%로 변경하고, 수용액 의 pH를 8.26으로 변경한 이외는 동일하게 하여 편광소자 및 편광판을 얻고, 측정시료로 하였다. 0.65중량부의 편광소자를 열수(90~100℃) 100중량부에 대하여 용해한 후, 25℃로 냉각시켰을 때의 수용액의 pH는 6.59, 붕산 농도는 17.2중량%이었다.

실시예 3

실시예 2에서 사용된 염료를 국제공개 특허번호 WO 2007/148757의 실시예 7에 나타내는 염료로 변경한 이외는 동일하게 하여 편광소자 및 편광판을 얻고, 측정시료로 하였다. 0.65중량부의 편광소자를 열수(90~100℃) 100중량부에 대하여 용해한 후, 25℃로 냉각시켰을 때의 수용액의 pH는 6.66, 붕산 농도는 16.8중량%이었다.

실시예 4

실시예 2에서 사용된 염료를 특허출원번호　2011-023747의 실시예 1에 나타내는 염료로 변경한 이외는 동일하게 하여 편광소자 및 편광판을 얻고, 측정시료로 하였다. 0.65중량부의 편광소자를 열수(90~100℃) 100중량부에 대하여 용해한 후, 25℃로 냉각시켰을 때의 수용액의 pH는 6.56, 붕산 농도는 16.5중량%이었다.

실시예 5

실시예 3에 있어서, 아세트산나트륨을 탄산나트륨으로 변경하고, 처리하는 수용액의 pH를 8.2로 변경한 이외는 동일하게 하여 편광소자 및 편광판을 얻고, 측정시료로 하였다. 0.65중량부의 편광소자를 열수(90~100℃) 100중량부에 대하여 용해한 후, 25℃로 냉각시켰을 때의 수용액의 pH는 6.74, 붕산 농도는 15.7중량%이었다.

실시예 6

실시예 3에 있어서, 아세트산나트륨을 암모니아로 변경하고, 처리하는 수용액의 pH를 8.2로 변경한 이외는 동일하게 하여 편광소자 및 편광판을 얻고, 측정시료로 하였다. 0.65중량부의 편광소자를 열수(90~100℃) 100중량부에 대하여 용해한 후, 25℃로 냉각시켰을 때의 수용액의 pH는 6.38, 붕산 농도는 16.1중량%이었다.

실시예 7

실시예 3에 있어서, 아세트산나트륨을 수산화나트륨으로 변경하고, 처리하는 수용액의 pH를 8.2로 변경한 이외는 동일하게 하여 편광소자 및 편광판을 얻고, 측정시료로 하였다. 0.65중량부의 편광소자를 열수(90~100℃) 100중량부에 대하여 용해한 후, 25℃로 냉각시켰을 때의 수용액의 pH는 6.77, 붕산 농도는 16.7중량%이었다.

실시예 8

실시예 1에서 사용된 염료를 공개특허공보　소 63-189803호의 실시예 16에 기재되어 있는 염료로 변경하고, 연신 후에 처리하는 수용액에 포함되어 있는 아세트산나트륨을 탄산나트륨으로 하고, 그 수용액의 pH를 10.5로 변경한 이외는 동일하게 하여 편광소자 및 편광판을 얻고, 측정시료로 하였다. 0.65중량부의 편광소자를 열수(90~100℃) 100중량부에 대하여 용해한 후, 25℃로 냉각시켰을 때의 수용액의 pH는 7.24, 붕산 농도는 17.7중량%이었다.

실시예 9

실시예 1에서 사용된 염료를 국제공개 특허번호 WO2009/154055의 실시예 1로 표시되는 염료로 변경하고, 연신 후에 처리하는 수용액에 포함되어 있는 아세트산나트륨을 탄산나트륨으로 하고, 그 수용액의 pH를 10.5로 변경한 이외는 동일하게 하여 편광소자 및 편광판을 얻고, 측정시료로 하였다. 0.65중량부의 편광소자를 열수(90~100℃) 100중량부에 대하여 용해한 후, 25℃로 냉각시켰을 때의 수용액의 pH는 7.43, 붕산 농도는 17.1중량%이었다.

실시예 10

실시예 7에 있어서, 처리하는 수용액의 pH를 11.2로 변경한 이외는 동일하게 하여 편광소자 및 편광판을 얻고, 측정시료로 하였다. 0.65중량부의 편광소자를 열수(90~100℃) 100중량부에 대하여 용해한 후, 25℃로 냉각시켰을 때의 수용액의 pH는 8.08, 붕산 농도는 16.3중량%이었다.

비교예 1

실시예 1에 있어서, 아세트산나트륨을 사용하지 않고 pH=6.84의 물로 15초간 처리를 행한 이외는 동일하게 하여 편광소자 및 편광판을 얻고, 측정시료로 하였다. 0.65중량부의 편광소자를 열수(90~100℃) 100중량부에 대하여 용해한 후, 25℃로 냉각시켰을 때의 수용액의 pH는 5.68, 붕산 농도는 15.9중량%이었다.

비교예 2

실시예 3에 있어서, 아세트산나트륨을 사용하지 않고 pH=6.84의 물로 15초간 처리를 행한 이외는 동일하게 하여 편광소자 및 편광판을 얻고, 측정시료로 하였다. 0.65중량부의 편광소자를 열수(90~100℃) 100중량부에 대하여 용해한 후, 25℃로 냉각시켰을 때의 수용액의 pH는 5.65, 붕산 농도는 16.9중량%이었다.

비교예 3

실시예 4에 있어서, 아세트산나트륨을 사용하지 않고 pH=6.84의 물로 15초간 처리를 행한 이외는 동일하게 하여 편광소자 및 편광판을 얻고, 측정시료로 하였다. 0.65중량부의 편광소자를 열수(90~100℃) 100중량부에 대하여 용해한 후, 25℃로 냉각시켰을 때의 수용액의 pH는 5.59, 붕산 농도는 16.7중량%이었다.

비교예 4

실시예 8에 있어서, 아세트산나트륨을 사용하지 않고 pH=6.84의 물로 15초간 처리를 행한 이외는 동일하게 하여 편광소자 및 편광판을 얻고, 측정시료로 하였다. 0.65중량부의 편광소자를 열수(90~100℃) 100중량부에 대하여 용해한 후, 25℃로 냉각시켰을 때의 수용액의 pH는 5.55, 붕산 농도는 16.0.중량%이었다.

비교예 5

실시예 9에 있어서, 아세트산나트륨을 사용하지 않고 pH=6.84의 물로 15초간 처리를 행한 이외는 동일하게 하여 편광소자 및 편광판을 얻고, 측정시료로 하였다. 0.65중량부의 편광소자를 열수(90~100℃) 100중량부에 대하여 용해한 후, 25℃로 냉각시켰을 때의 수용액의 pH는 5.62, 붕산 농도는 16.9중량%이었다.

비교예 6

실시예 8에 있어서, 연신 후에 처리하는 수용액에 포함되어 있던 탄산나트륨을 옥살산으로 하고, 그 수용액의 pH를 3.0으로 변경한 이외는 동일하게 하여 편광소자 및 편광판을 얻고, 측정시료로 하였다. 0.65중량부의 편광소자를 열수(90~100℃) 100중량부에 대하여 용해한 후, 25℃로 냉각시켰을 때의 수용액의 pH는 4.77, 붕산 농도는 16.7중량%이었다.

비교예 7

실시예 9에 있어서, 연신 후에 처리하는 수용액에 포함되어 있던 탄산나트륨을 옥살산으로 하고, 그 수용액의 pH를 3.0으로 변경한 이외는 동일하게 하여 편광소자 및 편광판을 얻고, 측정시료로 하였다. 0.65중량부의 편광소자를 열수(90~100℃) 100중량부에 대하여 용해한 후, 25℃로 냉각시켰을 때의 수용액의 pH는 4.91, 붕산 농도는 18.1중량%이었다.

비교예 8

요오드계 편광판(폴라테크노사 제조　SKN-18243Ｐ)을, 디클로로메탄에 침지하여 TAC를 용해시키고, 요오드계의 이색성 염료를 함유하는 편광소자를 얻었다. 얻어진 편광소자를 실시예 1에서 사용한 아세트산나트륨　0.8중량%를 함유한 pH가 8.01인 수용액으로 15초간 처리를 행하였다. 처리하여 얻어진 필름을 즉시 60℃에서 5분간 건조 처리를 행하여 막 두께 29μm의 편광소자를 얻었다. 0.65중량부의 편광소자를 열수(90~100℃) 100중량부에 대하여 용해한 후, 25℃로 냉각시켰을 때의 수용액의 pH는 5.52, 붕산 농도는 16.5중량%이었다. 그 편광소자를 사용하여 알칼리 처리한 막 두께 80 μm의 트리아세틸 셀룰로오스 필름(후지사진필름사 제조 TD-80.U, 이하 TAC로 약칭)과, 폴리비닐 알코올계 접착제를 사용하여, 편광소자/접착층/TAC라고 하는 구성으로 적층하고, 라미네이트하여 편광판을 얻고 측정시료로 하였다.

표 1에 실시예 1 내지 10, 및 비교예 1 내지 8에서 작제한 평가시료를 사용하여, 초기의 최대 편광도를 갖는 파장(λmax)과, 그 파장의 Ky(Ky-S), Kz(Kz-Ｓ), 를 확인한 결과를 나타낸다. 작제한 샘플을 사용하여, 고압수은 램프 내광성 시험(우시오전기사 제조, 초고압수은 램프 2000Ｗ)에 의해 80℃의 환경에서, 735시간의 광대조 시험을 행하여, 광조사 시험 후의 Ky(Ky-E), 및 Kz(이하, Kz-E)의 투과율 변화를 확인하였다. 또한, 표 중에는 식(ii)로부터 산출되는 편광도를 기재하였다. 또한, 광대조 시험 전후에서의 색상변화의 유무를, 목측에 의해 확인하였다.

편광도 = (Ky-Kz)/(Ky＋Kz)　　(ii)

실시예 1 내지 10과 비교예 1 내지 8과의 비교 시험 결과와 같이, pH 7.5 내지 12에서 처리되고, 편광소자를 열수(90~100℃)에 용해한 후, 25℃로 냉각했을 때의 수용액의 pH가 5.9~9.0인 본 발명의 편광소자를 사용한 실시예 1 내지 10의 편광판은, 광조사 후의 편광도의 저하가 적고, 또한 색 변화가 없는 점에서, 내광성 이 향상되어 있는 것을 알 수 있다. 한편, 비교예 1 내지 비교예 7의 편광판은, 광 조사 후의 편광도의 저하가 크고, 색 변화에 관해서도 황변되어 있어 내광성이 현저하게 열등한 것을 알 수 있다. 또한, 비교예 8의 요오드계 편광판과 같이, 본원과 처리공정이 상이하고, 또 pH 8.01에서 처리되었을 뿐인 편광판에서는, Ky 및 편 광도의 저하도 크고, 색 변화에 관해서도 매우 많이 적변하고 있어, 내광성의 점에서 현저하게 열등한 것을 알 수 있다. 이들로부터, 본 발명의 편광소자를 사용한 편광판을 사용하는 것에 의해, 내구성이 높고, 또 색변화가 적은 편광판을 얻을 수 있음을 알 수 있다.

Claims (14)

1. 이색성 염료가 흡착되고 연신되어 이루어지는 폴리비닐 알코올 수지 필름으로 이루어지는 편광소자이며, 0.65중량부의 상기 편광소자를 열수(90 내지 100℃) 100중량부에 대하여 용해한 후, 25℃로 냉각시켰을 때, 그 수용액의 pH가 5.9 내지 9.0을 나타내는 것을 특징으로 하는 편광소자.
2. 제1항에 있어서, 이색성 염료가 아조계 화합물인 것을 특징으로 하는 편광소자.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 붕산 함유량이, 5 내지 28중량%인 것을 특징으로 하는 편광소자.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 아조계 화합물이, 유리산으로서, 화학식(1)으로 표시되는 이색성 염료, 또는 그의 염인 것을 특징으로 하는 편광소자:
   

   

   
   식 중에서, A는 치환기를 갖는 페닐기 또는 나프틸기를 나타내고, R₁ 내지 R₆은 각각 독립적으로, 수소원자, 저급 알킬기, 저급 알콕시기, 술포기, 또는 술포기를 갖는 저급 알콕시기를 나타내고, X는 치환기를 가져도 좋은 아미노기, 치환기를 가져도 좋은 벤조일아미노기, 치환기를 가져도 좋은 페닐 아미노기, 치환기를 가져도 좋은 페닐 아조기를 나타내고, m, ｎ은 각각 독립적으로 0 또는 1을 나타낸다.
5. 제4항에 있어서, X가 화학식(2)으로 표시되는 것을 특징으로 하는 편광소자:
   

   

   
   식 중에서, R₇ 및 R₈은 각각 독립적으로 수소원자, 메틸기, 메톡시기, 술포기, 아미노기 또는 치환 아미노기를 나타낸다.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서, A가 카보닐기를 갖는 페닐기인 것을 특징으로 하는 편광소자.
7. 제4항 또는 제5항에 있어서, A가 히드록실기를 갖는 페닐기인 것을 특징으로 하는 편광소자.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 편광소자의 적어도 편면에 지지체 필름을 제공하여 이루어지는 편광판.
9. 제8항에 있어서, 무기 기판에 제1항에 기재된 편광소자 또는 제8항에 기재된 편광판이 적층된 것을 특징으로 하는 무기 기판 부착 편광판.
10. 액정 프로젝터에 사용되는 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 편광소자 또는 제8항~제9항의 어느 하나에 기재된 편광판.
11. 제1항 내지 제7항, 제10항에 기재된 편광소자가 탑재된 프로젝터.
12. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 편광관이 탑재된 프로젝터.
13. 아조계 화합물인 이색성 염료가 흡착되고 연신되어 이루어지는 폴리비닐 알코올 수지 필름으로 이루어지는 편광소자의 제조 방법이며, pH가 7.5 내지 12인 수용액으로 처리되어 이루어지는 제조방법.
14. 아조계 화합물인 이색성 염료가 흡착되고 연신되어 이루어지는 폴리비닐 알코올 수지 필름으로 이루어지는 편광소자의 제조 방법이며, 연신 처리를 행한 후, pH가 7.5 내지 12인 수용액에 침지시키고, 즉시 건조 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.