WO2013103054A1 - ヨウ素系偏光子、偏光板、光学フィルムおよび画像表示装置 - Google Patents

ヨウ素系偏光子、偏光板、光学フィルムおよび画像表示装置 Download PDF

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WO2013103054A1
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WO
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iodine
polarizer
polarizing plate
reducing agent
film
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PCT/JP2012/079815
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ムニリディン 矢仙
尾込　大介
済木　雄二
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日東電工株式会社
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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
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    • G02B5/3041—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid comprising multiple thin layers, e.g. multilayer stacks
    • G02B5/305—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid comprising multiple thin layers, e.g. multilayer stacks including organic materials, e.g. polymeric layers
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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Definitions

  • the present invention relates to an iodine-based polarizer.
  • the present invention also relates to a polarizing plate and an optical film using the iodine-based polarizer.
  • the present invention relates to an image display device such as a liquid crystal display device, an organic EL display device, and a PDP using the iodine-based polarizer, polarizing plate, and optical film.
  • Liquid crystal display devices are used in personal computers, TVs, monitors, mobile phones, PDAs and the like.
  • a polarizer used for a liquid crystal display device or the like a dyed polyvinyl alcohol film has been used because it has both high transmittance and high degree of polarization.
  • the polarizer is produced by subjecting a polyvinyl alcohol film to various treatments such as swelling, dyeing, cross-linking, and stretching in a bath, followed by washing treatment and drying.
  • the said polarizer is normally used as a polarizing plate by which protective films, such as a triacetyl cellulose, were bonded to the single side
  • liquid crystal display devices have been improved in performance, and liquid crystal panels are required to have improved contrast in order to obtain high visibility. That is, it is desired that black is black and white is whiter and brighter, and accordingly, further improvement in the polarization performance of the polarizer is required. Therefore, it is very important for the polarization performance to have a high transmittance while having a high degree of polarization.
  • a polarizer As a method for producing a polarizer, after an unoriented polyvinyl alcohol film is swollen in a swelling bath, iodine is adsorbed in an iodine dyeing bath, and further, treatment such as crosslinking and stretching is performed in an aqueous solution containing boric acid.
  • Patent Document 1 It has also been proposed to swell a polyvinyl alcohol-based film, then heat and humidify it, then perform iodine dyeing treatment, and perform strong stretching after weak stretching (Reference 2).
  • An object of the present invention is to provide an iodine polarizer that satisfies the optical characteristics of high transmittance and high degree of polarization and can suppress light leakage on the short wavelength side.
  • Another object of the present invention is to provide a polarizing plate and an optical film using the iodine polarizer. Furthermore, this invention aims at providing the image display apparatus using the said iodine polarizer, a polarizing plate, and an optical film.
  • the present invention is an iodine polarizer in which iodine is adsorbed and oriented on a polyvinyl alcohol film,
  • the iodine polarizer has been treated with a treatment bath containing at least one reducing agent, and the iodine polarizer contains an oxidant of the reducing agent, and the total of the reducing agent and its oxidant.
  • the present invention relates to an iodine-based polarizer characterized by having a content of 0.06 ⁇ 10 ⁇ 6 to 1.6 ⁇ 10 ⁇ 6 mol / g.
  • Examples of the reducing agent include at least one of ascorbic acid, erythorbic acid, thiosulfuric acid, sulfurous acid, and salts thereof.
  • the present invention also relates to a polarizing plate having a transparent protective film on at least one side of the iodine-based polarizer.
  • the present invention also relates to an optical film comprising the iodine polarizer or the polarizing plate.
  • the present invention also relates to an image display device comprising the iodine polarizer, a polarizing plate or an optical film.
  • the iodine based polarizer iodine on a polyvinyl alcohol film is adsorbed and oriented, iodine complex which formed during the polarizer (I 3 - iodine complex and I 5 - iodine complex) light of a visible wavelength region By absorbing the light, polarization characteristics are exhibited. From this point of view, in order to suppress light leakage of the polarizer, it is desirable to arrange the iodine complexes in the polarizer in a highly oriented manner. When an iodine complex having low orientation is present in the polarizer, the optical properties of the polarizer are degraded.
  • a low-orientation iodine complex present in the polarizer can be preferentially reduced and removed by containing a predetermined amount of a reducing agent.
  • a highly oriented iodine complex can be selectively present in the polarizer, and the characteristics of the polarizer can be improved.
  • the iodine type polarizer of the present invention it is possible to satisfy the optical characteristics of high transmittance and high degree of polarization.
  • I 3 orientation of the polyvinyl alcohol film in a reducing agent - iodine complex is reduced preferentially, since it is removed, I 3 present in the polarizer - When enhanced orientation of iodine complex thought It is done. I 3 - Since iodine complex is involved in the absorbance of short wavelength range of the polarizer, is considered possible to improve light leakage of a short wavelength region in the cross state of the polarizer (blue leak).
  • a film having translucency in the visible light region and capable of dispersing and adsorbing iodine can be used without particular limitation.
  • a polyvinyl alcohol film having a thickness of about 10 to 300 ⁇ m is used. The thickness is preferably 20 to 100 ⁇ m.
  • polyvinyl alcohol film for example, a polyvinyl alcohol film conventionally used for a polarizer is preferably used.
  • the material for the polyvinyl alcohol film include polyvinyl alcohol and derivatives thereof.
  • Derivatives of polyvinyl alcohol include polyvinyl formal, polyvinyl acetal and the like, olefins such as ethylene and propylene, unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid and crotonic acid and alkyl esters thereof, acrylamide and the like. Can be given.
  • the degree of polymerization of polyvinyl alcohol is preferably about 100 to 10,000, and more preferably 1,000 to 10,000. A saponification degree of about 80 to 100 mol% is generally used.
  • polyvinyl alcohol films include hydrophilic polymer films such as partially saponified ethylene / vinyl acetate copolymers, polyene-based oriented films such as dehydrated polyvinyl alcohol and dehydrochlorinated polyvinyl chloride. Etc.
  • the polyvinyl alcohol film may contain additives such as a plasticizer and a surfactant.
  • a plasticizer include polyols and condensates thereof, and examples thereof include glycerin, diglycerin, triglycerin, ethylene glycol, propylene glycol, and polyethylene glycol.
  • the amount of the plasticizer used is not particularly limited, but is preferably 20% by weight or less in the polyvinyl alcohol film.
  • the iodine-based polarizer of the present invention is one in which iodine is adsorbed and oriented on a polyvinyl alcohol-based film.
  • Such an iodine polarizer can be obtained, for example, by subjecting a polyvinyl alcohol film to at least a dyeing process, a crosslinking process and a stretching process.
  • a dyeing process, the crosslinking process, and the stretching process treatment baths such as a dyeing bath, a crosslinking bath, and a stretching bath are used, respectively, and each of these treatment baths uses a treatment liquid (such as an aqueous solution) according to each process.
  • the dyeing process is performed by adsorbing and orienting iodine on the polyvinyl alcohol film.
  • the dyeing process can be performed together with the stretching process.
  • Dyeing is generally performed by immersing the film in an iodine solution.
  • an iodine aqueous solution used as the iodine solution an aqueous solution containing iodine ions with iodine and an iodide compound which is a dissolution aid is used.
  • Examples of the iodide compound include potassium iodide, lithium iodide, sodium iodide, zinc iodide, aluminum iodide, lead iodide, copper iodide, barium iodide, calcium iodide, tin iodide, and titanium iodide. Etc. are used.
  • potassium iodide is preferred.
  • the iodide compound used in the present invention is the same as described above when used in other steps.
  • the iodine concentration in the iodine solution is about 0.01 to 10% by weight, preferably 0.02 to 5% by weight, and more preferably 0.02 to 0.5% by weight.
  • the iodide compound concentration is preferably about 0.1 to 10% by weight, more preferably 0.2 to 8% by weight.
  • the temperature of the iodine solution is usually about 20 to 50 ° C., preferably 25 to 40 ° C.
  • the immersion time is usually about 10 to 300 seconds, preferably 20 to 240 seconds.
  • the crosslinking step is performed using a boron compound as a crosslinking agent.
  • the order of the crosslinking steps is not particularly limited.
  • the crosslinking step can be performed together with the dyeing step and the stretching step.
  • the crosslinking step can be performed multiple times.
  • Examples of the boron compound include boric acid and borax.
  • the boron compound is generally used in the form of an aqueous solution or a water-organic solvent mixed solution. Usually, an aqueous boric acid solution is used.
  • the boric acid concentration in the boric acid aqueous solution is about 1 to 10% by weight, preferably 2 to 7% by weight. In order to impart heat resistance depending on the degree of crosslinking, the boric acid concentration is preferably used.
  • the boric acid aqueous solution or the like can contain an iodide compound such as potassium iodide.
  • an iodide compound such as potassium iodide.
  • the iodide compound concentration is preferably about 0.1 to 10% by weight, more preferably 0.5 to 8% by weight.
  • the crosslinking step can be performed by immersing the polyvinyl alcohol film in a boric acid aqueous solution or the like.
  • the treatment temperature in the crosslinking step is usually 25 ° C. or higher, preferably 30 to 85 ° C., more preferably 30 to 60 ° C.
  • the treatment time is usually about 5 to 800 seconds, preferably about 8 to 500 seconds.
  • the stretching step is usually performed by uniaxial stretching.
  • This stretching method can be applied together with the dyeing process and the crosslinking process.
  • wet stretching is used as the stretching method.
  • stretching is generally performed after the dyeing step.
  • stretching can be performed together with the crosslinking step.
  • the stretching process can be performed in multiple stages.
  • An iodide compound such as potassium iodide can be contained in the treatment liquid used in the wet stretching method.
  • the iodide compound concentration is preferably about 0.1 to 10% by weight, more preferably 0.2 to 5% by weight.
  • the treatment temperature in the wet stretching method is usually 25 ° C. or higher, preferably 30 to 85 ° C., more preferably 50 to 70 ° C.
  • the immersion time is usually about 10 to 800 seconds, preferably about 30 to 500 seconds.
  • the total stretching ratio is 3 to 10 times the total stretching ratio with respect to the original length of the polyvinyl alcohol film. Preferably it is 4 to 8 times, more preferably 5 to 7 times. That is, the total draw ratio refers to a cumulative draw ratio including stretching in those steps when stretching is involved in a swelling process described later other than the stretching process.
  • the total draw ratio is appropriately determined in consideration of the draw ratio in the swelling process and the like. When the total draw ratio is low, the orientation is insufficient and it is difficult to obtain a polarizer having high optical properties (polarization degree). On the other hand, if the total draw ratio is too high, stretch breakage is likely to occur, and the polarizer becomes too thin, which may reduce the workability in the subsequent process.
  • the dyeing step, the crosslinking step, and the stretching step are performed, but a swelling step can be performed before the steps are performed.
  • a swelling step can be performed before the steps are performed.
  • the treatment liquid used in the swelling process water, distilled water, or pure water is usually used. If the main component is water, the treatment liquid may contain a small amount of an iodide compound such as potassium iodide, an additive such as a surfactant, alcohol and the like. Further, when an iodide compound is contained in the treatment liquid, the iodide compound concentration is preferably about 0.1 to 10% by weight, more preferably 0.2 to 5% by weight.
  • the treatment temperature in the swelling step is usually preferably adjusted to about 20 to 45 ° C. Further, it is preferably 25 to 40 ° C. In addition, if there is swelling unevenness, the portion becomes uneven coloring in the dyeing process, so that swelling unevenness is not generated.
  • the immersion time is usually about 10 to 300 seconds, preferably 20 to 240 seconds.
  • the draw ratio is usually 6.5 times or less with respect to the original length of the polyvinyl alcohol film.
  • the draw ratio is preferably 1.2 to 6.5 times, more preferably 2 to 4 times, and even more preferably 2 to 3 times.
  • the dyeing step In the production of the iodine-based polarizer of the present invention, at least the dyeing step, the crosslinking step and the stretching step are performed.
  • metal ion treatment can be performed.
  • the metal ion treatment is performed by immersing a polyvinyl alcohol film in an aqueous solution containing a metal salt.
  • Various metal ions can be contained in the polyvinyl alcohol film by the metal ion treatment.
  • metal ions of transition metals such as cobalt, nickel, zinc, chromium, aluminum, copper, manganese, and iron are particularly preferably used from the viewpoint of color tone adjustment and durability.
  • metal ions zinc ions are preferable from the viewpoints of color tone adjustment and heat resistance.
  • the zinc salt include zinc halides such as zinc chloride and zinc iodide, zinc sulfate, and zinc acetate.
  • the washing step can be performed after the dyeing step, the crosslinking step and the stretching step.
  • the washing step can be performed with an iodine compound solution such as potassium iodide.
  • the iodine compound concentration in the iodine compound solution is usually in the range of about 0.5 to 10% by weight, more preferably 0.5 to 8% by weight, and further 1 to 6% by weight.
  • the treatment temperature is usually about 15 to 60 ° C., preferably 25 to 40 ° C.
  • the immersion time is usually in the range of about 1 to 120 seconds, preferably 3 to 90 seconds.
  • the stage of the washing process with the iodine compound solution is not particularly limited as long as it is before the drying process.
  • a water washing process can be performed as a washing process.
  • the water washing step is usually performed by immersing a polyvinyl alcohol film in pure water such as ion exchange water or distilled water.
  • the water washing temperature is usually in the range of 5 to 50 ° C, preferably 10 to 45 ° C, more preferably 15 to 40 ° C.
  • the immersion time is usually about 5 to 300 seconds, preferably about 10 to 240 seconds.
  • the water washing step may be a combination of a washing step with an iodine compound solution and a water washing step, and a solution appropriately mixed with a liquid alcohol such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, butanol, or propanol can also be used.
  • a liquid alcohol such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, butanol, or propanol
  • a drying step is performed to manufacture a polarizer.
  • a drying time and a drying temperature are appropriately set according to the moisture content required for the obtained polarizer (film).
  • the drying temperature is usually controlled in the range of 20 to 150 ° C, preferably 40 to 100 ° C. If the drying temperature is too low, the drying time becomes longer, which is not preferable because efficient production cannot be performed. When the drying temperature is too high, the obtained polarizer is deteriorated and deteriorates in terms of optical properties and hue.
  • the heat drying time is usually about 1 to 5 minutes.
  • the iodine-based polarizer of the present invention is treated with a treatment bath containing at least one reducing agent and contains an oxidant of the reducing agent.
  • the reducing agent include ascorbic acid (vitamin C), erythorbic acid, thiosulfuric acid, sulfurous acid, chlorogenic acid, citric acid, rosmarinic acid, and salts thereof.
  • the salt include alkali metal salts such as sodium salt and potassium salt. Among these, ascorbic acid, erythorbate, thiosulfate, and sulfite are preferable. These reducing agents can be used alone or in combination of two or more.
  • the oxidant contained in the iodine polarizer of the present invention is derived from the reducing agent contained in the polarizer.
  • ascorbic acid when ascorbic acid is contained in the polarizer, ascorbic acid becomes dehydroascorbic acid which is an oxidized form of ascorbic acid after reducing the iodine complex.
  • the reducing agent may be contained in at least one of the baths used in the step in the production of an iodine-based polarizer, or may be separately subjected to a treatment step using a treatment liquid containing the reducing agent. And can be contained in an iodine-based polarizer.
  • the step of containing the reducing agent is preferably performed in a step after adding iodine to the polyville alcohol-based film by a dyeing step.
  • the processing order of the dyeing step, the crosslinking step, and the stretching step is not particularly limited, but the case where the crosslinking step and the stretching step are performed after the dyeing step is suitably applied.
  • a swelling process is first performed.
  • a dyeing process is performed, at least one of these processes in the crosslinking process, the stretching process, the metal ion treatment process, the washing process, or the separate reducing agent treatment process.
  • a reducing agent can be contained.
  • crosslinking process, and an extending process can be performed by the collective process which performs a some process simultaneously.
  • a reducing agent can be contained in the bath used in the batch process.
  • a reducing agent can be contained in at least 1 process of the said multistage process.
  • the total content of the reducing agent and its oxidant in the iodine-based polarizer of the present invention is 0.06 ⁇ 10 ⁇ 6 to 1.6 ⁇ 10 ⁇ 6 mol / g.
  • the total content of the reducing agent and its oxidant is preferably 0.11 ⁇ 10 ⁇ 6 to 1.4 ⁇ 10 ⁇ 6 mol / g, more preferably 0.16 ⁇ 10 ⁇ 6 to 1.2 ⁇ . 10 ⁇ 6 mol / g is preferred.
  • the content of the reducing agent and its oxidant is less than 0.06 ⁇ 10 ⁇ 6 mol / g, the polarization characteristics cannot be sufficiently improved, and light leakage on the short wavelength side cannot be sufficiently suppressed. .
  • the concentration of the reducing agent in the aqueous solution of each bath containing the reducing agent is preferably 0.001 to 0.015% by weight, and more preferably 0.002 to 0.012% by weight.
  • concentration is less than 0.001% by weight, the ratio of the reducing agent in the mixed aqueous solution decreases, and light leakage on the short wavelength side of the obtained iodine-based polarizer cannot be sufficiently suppressed.
  • concentration exceeds 0.015% by weight, the ratio of the reducing agent in the bath increases, so that it becomes difficult to adjust the transmittance of the polarizer, and the productivity is remarkably deteriorated.
  • the obtained iodine polarizer can be made into a polarizing plate provided with a transparent protective film on at least one side according to a conventional method.
  • a transparent protective film for example, a thermoplastic resin excellent in transparency, mechanical strength, thermal stability, moisture barrier property, isotropy and the like is used.
  • thermoplastic resins include cellulose resins such as triacetyl cellulose, polyester resins, polyethersulfone resins, polysulfone resins, polycarbonate resins, polyamide resins, polyimide resins, polyolefin resins, (meth) acrylic resins, Examples thereof include cyclic polyolefin resins (norbornene resins), polyarylate resins, polystyrene resins, polyvinyl alcohol resins, and mixtures thereof.
  • a transparent protective film is bonded to one side of the polarizer by an adhesive layer. On the other side, as a transparent protective film, (meth) acrylic, urethane-based, acrylurethane-based, epoxy-based, silicone
  • a thermosetting resin such as a system or an ultraviolet curable resin can be used.
  • the thickness of the transparent protective film can be appropriately determined, but is generally about 1 to 500 ⁇ m from the viewpoints of workability such as strength and handleability, and thin layer properties. 1 to 300 ⁇ m is particularly preferable, and 5 to 200 ⁇ m is more preferable. The transparent protective film is particularly suitable when the thickness is from 5 to 150 ⁇ m.
  • the protective film which consists of the same polymer material may be used by the front and back, and the protective film which consists of a different polymer material etc. may be used.
  • a retardation plate having a retardation with a front retardation of 40 nm or more and / or a thickness direction retardation of 80 nm or more can be used as the transparent protective film.
  • the front phase difference is usually controlled in the range of 40 to 200 nm
  • the thickness direction phase difference is usually controlled in the range of 80 to 300 nm.
  • the retardation plate functions also as a transparent protective film, so that the thickness can be reduced.
  • the retardation plate examples include a birefringent film obtained by uniaxially or biaxially stretching a polymer material, a liquid crystal polymer alignment film, and a liquid crystal polymer alignment layer supported by a film.
  • the thickness of the retardation plate is not particularly limited, but is generally about 20 to 150 ⁇ m.
  • the film having the retardation can be separately attached to a transparent protective film having no retardation to give the above function.
  • the transparent protective film may be subjected to a surface modification treatment before applying the adhesive.
  • a surface modification treatment include corona treatment, plasma treatment, primer treatment, and saponification treatment.
  • the surface of the transparent protective film to which the polarizer is not bonded may be subjected to a hard coat treatment, an antireflection treatment, an antisticking treatment, or a treatment for diffusion or antiglare.
  • An adhesive is used for the adhesion treatment between the polarizer and the transparent protective film.
  • the adhesive include isocyanate adhesives, polyvinyl alcohol adhesives, gelatin adhesives, vinyl latexes, and water-based polyesters.
  • the adhesive is usually used as an adhesive made of an aqueous solution, and usually contains 0.5 to 60% by weight of a solid content.
  • examples of the adhesive between the polarizer and the transparent protective film include an ultraviolet curable adhesive and an electron beam curable adhesive.
  • the electron beam curable polarizing plate adhesive exhibits suitable adhesion to the various transparent protective films. In particular, it exhibits good adhesion even with respect to acrylic resins for which it was difficult to satisfy the adhesion.
  • the adhesive used by this invention can be made to contain a metal compound filler.
  • the polarizing plate of the present invention is produced by bonding the transparent protective film and the polarizer using the adhesive.
  • the adhesive may be applied to either the transparent protective film or the polarizer, or to both. After the bonding, a drying process is performed to form an adhesive layer composed of a coating dry layer. Bonding of a polarizer and a transparent protective film can be performed with a roll laminator or the like.
  • the thickness of the adhesive layer is not particularly limited, but is usually about 30 to 1000 nm.
  • the polarizing plate of the present invention can be used as an optical film laminated with another optical layer in practical use.
  • the optical layer is not particularly limited.
  • a liquid crystal display device such as a reflection plate, a semi-transmission plate, a retardation plate (including wavelength plates such as 1/2 and 1/4), and a viewing angle compensation film.
  • One or more optical layers that may be used can be used.
  • a reflective polarizing plate or a semi-transmissive polarizing plate in which a polarizing plate or a semi-transmissive reflecting plate is further laminated on the polarizing plate of the present invention an elliptical polarizing plate or a circularly polarizing plate in which a retardation plate is further laminated on the polarizing plate.
  • a wide viewing angle polarizing plate obtained by further laminating a viewing angle compensation film on a plate or a polarizing plate, or a polarizing plate obtained by further laminating a brightness enhancement film on the polarizing plate is preferable.
  • An optical film in which the optical layer is laminated on a polarizing plate can be formed by a method of sequentially laminating separately in the manufacturing process of a liquid crystal display device or the like.
  • an appropriate adhesive means such as an adhesive layer can be used for the lamination.
  • their optical axes can be set at an appropriate arrangement angle in accordance with the target retardation characteristics.
  • An adhesive layer for adhering to other members such as a liquid crystal cell may be provided on the polarizing plate described above or an optical film in which at least one polarizing plate is laminated.
  • the pressure-sensitive adhesive forming the pressure-sensitive adhesive layer is not particularly limited.
  • an acrylic polymer, silicone-based polymer, polyester, polyurethane, polyamide, polyether, fluorine-based or rubber-based polymer is appropriately selected.
  • those having excellent optical transparency such as an acrylic pressure-sensitive adhesive, exhibiting appropriate wettability, cohesiveness, and adhesive pressure-sensitive adhesive properties, and being excellent in weather resistance, heat resistance and the like can be preferably used.
  • Attaching an adhesive layer to one or both sides of a polarizing plate or an optical film can be performed by an appropriate method.
  • a pressure-sensitive adhesive solution of about 10 to 40% by weight in which a base polymer or a composition thereof is dissolved or dispersed in a solvent composed of an appropriate solvent alone or a mixture such as toluene and ethyl acetate is prepared.
  • the method of moving up is mentioned.
  • the pressure-sensitive adhesive layer can also be provided on one or both sides of a polarizing plate or an optical film as an overlapping layer of different compositions or types. Moreover, when providing in both surfaces, it can also be set as the adhesion layers of a different composition, a kind, thickness, etc. in the front and back of a polarizing plate or an optical film.
  • the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer can be appropriately determined according to the purpose of use and adhesive force, and is generally 1 to 500 ⁇ m, preferably 5 to 200 ⁇ m, and particularly preferably 10 to 100 ⁇ m.
  • the exposed surface of the adhesive layer is temporarily covered with a separator for the purpose of preventing contamination until it is put to practical use. Thereby, it can prevent contacting an adhesion layer in the usual handling state.
  • a separator for example, a suitable thin leaf body such as a plastic film, rubber sheet, paper, cloth, nonwoven fabric, net, foamed sheet or metal foil, or a laminate thereof, silicone type or Appropriate conventional ones such as those coated with an appropriate release agent such as long-chain alkyl, fluorine-based, or molybdenum sulfide can be used.
  • the polarizer, the transparent protective film, the optical film, and the like that form the polarizing plate described above, and each layer such as the adhesive layer include, for example, salicylic acid ester compounds, benzophenol compounds, benzotriazole compounds, and cyanoacrylates. It may be one having a UV absorbing ability by a method such as a method of treating with an ultraviolet absorber such as a nickel compound or a nickel complex salt compound.
  • the polarizing plate or optical film of the present invention can be preferably used for forming various devices such as a liquid crystal display device.
  • the liquid crystal display device can be formed according to the conventional method.
  • a liquid crystal display device is generally formed by appropriately assembling components such as a liquid crystal cell, a polarizing plate or an optical film, and an illumination system as necessary, and incorporating a drive circuit.
  • a liquid crystal display device is generally formed by appropriately assembling components such as a liquid crystal cell, a polarizing plate or an optical film, and an illumination system as necessary, and incorporating a drive circuit.
  • the liquid crystal cell any type such as a TN type, an STN type, or a ⁇ type can be used.
  • liquid crystal display devices such as a liquid crystal display device in which a polarizing plate or an optical film is disposed on one side or both sides of a liquid crystal cell, or a backlight or a reflector used in an illumination system can be formed.
  • the polarizing plate or optical film by this invention can be installed in the one side or both sides of a liquid crystal cell.
  • a polarizing plate or an optical film on both sides they may be the same or different.
  • a single layer or a suitable part such as a diffusion plate, an antiglare layer, an antireflection film, a protective plate, a prism array, a lens array sheet, a light diffusion plate, a backlight, Two or more layers can be arranged.
  • Example 1 A polyvinyl alcohol film (VF-PS7500 manufactured by Kuraray Co., Ltd.) having an average degree of polymerization of 2400 and a thickness of 75 ⁇ m was used as the raw film. The following steps were performed on the polyvinyl alcohol film in the following order.
  • VF-PS7500 manufactured by Kuraray Co., Ltd.
  • the polyvinyl alcohol film subjected to the swelling treatment was conveyed to a dyeing bath and immersed in the iodine dyeing solution adjusted to 30 ° C. for 30 seconds, while being stretched uniaxially to a draw ratio of 3.3 times with respect to the original length, Stained.
  • Crosslinking process As a treatment solution for the crosslinking bath, a mixed aqueous solution containing 3% by weight of boric acid and 3% by weight of potassium iodide was used. The treated polyvinyl alcohol film was conveyed to a crosslinking bath and uniaxially stretched to a total stretching ratio of 3.6 times the original length while being immersed in the mixed aqueous solution adjusted to 30 ° C. for 30 seconds.
  • Example 2 the iodine polarizer was produced under the same conditions as in Example 1 except that the type of reducing agent, the bath relating to each step to which the reducing agent was added, and the concentration in the bath were changed as shown in Table 1. did.
  • Comparative Example 1 a reducing agent is not blended in any bath.
  • Ts single transmittance
  • P polarization degree
  • Polarization degree P (%) ⁇ (Tp ⁇ Tc) / (Tp + Tc) ⁇ 1/2 ⁇ 100
  • Each transmittance is represented by a Y value obtained by correcting visibility with a two-degree field of view (C light source) of JIS Z8701, with 100% of the completely polarized light obtained through the Granteller prism polarizer.
  • the measurement wavelength was 550 nm.
  • the dichroic ratio was calculated by substituting the single transmittance (Ts (Y)) and the degree of polarization (P) into the following formula.
  • the contrast at a wavelength of 410 nm was obtained by the following formula using the parallel transmittance at a wavelength of 410 nm (Tp 410 nm ) and the orthogonal transmittance at a wavelength of 410 nm (Tc 410 nm ).
  • Contrast (Cr 410 nm ) parallel transmittance (Tp 410 nm ) / orthogonal transmittance (Tc 410 nm ) Note that these transmittances are Y values obtained by correcting the visibility with a J1SZ 8701 2 degree visual field (C light source).

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Abstract

　ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素が吸着配向されているヨウ素系偏光子は、少なくとも一つの還元剤を含有する処理浴による処理が施されており、且つ前記ヨウ素系偏光子は還元剤の酸化体を含有し、かつ還元剤およびその酸化体の合計含有量が０．０６×１０－６～１．６×１０－６ｍｏｌ／ｇである。当該ヨウ素偏光子は、高透過率、高偏光度の光学特性を満足し、かつ短波長側における光漏れを抑制することができる。

Description

ヨウ素系偏光子、偏光板、光学フィルムおよび画像表示装置
　本発明は、ヨウ素系偏光子に関する。また本発明は当該ヨウ素系偏光子を用いた偏光板、光学フィルムに関する。さらには当該ヨウ素系偏光子、偏光板、光学フィルムを用いた液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置、ＰＤＰ等の画像表示装置に関する。
　液晶表示装置は、パソコン、ＴＶ、モニター、携帯電話、ＰＤＡ等に使用されている。従来、液晶表示装置等に用いる偏光子としては高透過率と高偏光度を兼ね備えていることから、染色処理されたポリビニルアルコール系フィルムが用いられている。当該偏光子は、ポリビニルアルコール系フィルムに、浴中にて、例えば、膨潤、染色、架橋、延伸等の各処理を施した後に、洗浄処理を施してから、乾燥することにより製造される。また前記偏光子は、通常、その片面または両面にトリアセチルセルロース等の保護フィルムが接着剤を用いて貼合された偏光板として用いられている。
　近年では、液晶表示装置の高性能化が進み、高い視認性を得るために液晶パネルにはコントラストの向上が求められている。すなわち、黒はより黒く、白はより白く明るいことが望まれており、それに伴い、偏光子の偏光性能の更なる向上が求められている。したがって、偏光性能としては、高い偏光度を持ちながら、高い透過率を有することが非常に重要となっている。
　このような偏光子を得るために、これまでに多くの方法が提案されている。例えば、偏光子の製造方法として、未配向のポリビニルアルコール系フィルムを膨潤浴中で膨潤した後、ヨウ素染色浴でヨウ素を吸着させ、さらにホウ酸を含有する水溶液中で、架橋、延伸等の処理を施すことが提案されている（特許文献１）。また、ポリビニルアルコール系フィルムを膨潤した後、加熱、加湿し、次いでヨウ素染色処理を行い、弱延伸した後に強延伸を行うことが提案されている（参考文献２）。
特開２００４‐３４１５１５号公報 特開２００７－１９９５０９号
　しかし、特許文献１、２に記載のように、ポリビニルアルコール系フィルムに対して、ヨウ素染色処理されることにより得られるヨウ素系偏光子は、短波長側において光漏れが生じ、光学特性を十分に満足することができていないことが分かった。
　本発明は、高透過率、高偏光度の光学特性を満足し、かつ短波長側における光漏れを抑制することができるヨウ素偏光子を提供することを目的とする。
　また本発明は、前記ヨウ素偏光子を用いた偏光板、光学フィルムを提供することを目的とする。さらに本発明は、前記ヨウ素偏光子、偏光板、光学フィルムを用いた画像表示装置を提供することを目的とする。
　本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下に示す偏光子等により前記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
　即ち、本発明は、ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素が吸着配向されているヨウ素系偏光子であって、
　前記ヨウ素系偏光子は、少なくとも一つの還元剤を含有する処理浴による処理が施されており、且つ前記ヨウ素系偏光子は還元剤の酸化体を含有し、かつ還元剤およびその酸化体の合計含有量が０．０６×１０－６～１．６×１０－６ｍｏｌ／ｇであることを特徴するヨウ素系偏光子、に関する。
　前記還元剤としては、アスコルビン酸、エリソルビン酸、チオ硫酸、亜硫酸およびこれらの塩のいずれか少なくとも１種を例示できる。
　また本発明は、前記ヨウ素系偏光子の少なくとも片面に、透明保護フィルムを有することを特徴とする偏光板、に関する。
　また本発明は、前記ヨウ素偏光子または偏光板を有すことを特徴とする光学フィルム、に関する。
　また本発明は、前記ヨウ素偏光子、偏光板または光学フィルムを有することを特徴とする画像表示装置、に関する。
　一般的に、ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素が吸着配向されているヨウ素系偏光子では、当該偏光子中に形成させるヨウ素錯体（Ｉ３ －ヨウ素錯体とＩ５ －ヨウ素錯体）が可視波長領域の光を吸収することで、偏光特性を示す。かかる観点から偏光子の光漏れを抑制するために、偏光子中のヨウ素錯体を高配向に配列させることが望まれる。偏光子中に配向性の低いヨウ素錯体が存在すると、偏光子の光学特性が低下する。
　本発明のヨウ素系偏光子では、所定量の還元剤を含有させることで、偏光子中に存在する低配向のヨウ素錯体を優先的に還元し、除去することができる。その結果、配向性の高いヨウ素錯体を選択的に偏光子中に存在させることができ、偏光子の特性向上が可能となる。このように、本発明のヨウ素系偏光子によれば、高透過率、高偏光度の光学特性を満足することができる。
　また、還元剤によりポリビニルアルコール系フィルム中の配向性の低いＩ３ －ヨウ素錯体は優先的に還元され、除去されるので、偏光子中に存在するＩ３ －ヨウ素錯体の配向性が向上すると考えられる。Ｉ３ －ヨウ素錯体が偏光子の短波長領域の吸光度に関与するので、偏光子のクロス状態における短波長領域の光漏れ（ブルーリーク）を改善することができると考えられる。
　本発明の偏光子に適用されるポリビニルアルコール系フィルムとしては、可視光領域において透光性を有し、ヨウ素を分散吸着するものを特に制限なく使用できる。通常、ポリビニルアルコール系フィルムは厚さ１０～３００μｍ程度のものが用いられる。好ましくは２０～１００μｍである。
　ポリビニルアルコール系フィルムとしては、例えば、従来、偏光子に用いられているポリビニルアルコール系フィルムが好適に用いられる。ポリビニルアルコール系フィルムの材料としては、ポリビニルアルコールまたはその誘導体があげられる。ポリビニルアルコールの誘導体としては、ポリビニルホルマール、ポリビニルアセタール等があげられる他、エチレン、プロピレン等のオレフィン、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等の不飽和カルボン酸及びそのアルキルエステル、アクリルアミド等で変性したものがあげられる。ポリビニルアルコールの重合度は、１００～１００００程度が好ましく、１０００～１００００がより好ましい。ケン化度は８０～１００モル％程度のものが一般に用いられる。
　上記の他、ポリビニルアルコール系フィルムとしては、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルム、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等ポリエン系配向フィルム等があげられる。
　前記ポリビニルアルコール系フィルム中には、可塑剤、界面活性剤等の添加剤を含有することもできる。可塑剤としては、ポリオールおよびその縮合物等があげられ、たとえばグリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール等があげられる。可塑剤等の使用量は、特に制限されないがポリビニルアルコール系フィルム中２０重量％以下とするのが好適である。
　本発明のヨウ素系偏光子は、ポリビニルアルコール系フィルムに、ヨウ素が吸着配向されたものである。かかるヨウ素系偏光子は、例えば、ポリビニルアルコール系フィルムに、染色工程、架橋工程および延伸工程を少なくとも施すことにより得られる。染色工程、架橋工程および延伸工程には、それぞれ、染色浴、架橋浴および延伸浴の各処理浴が用いられ、これら各処理浴は各工程に応じた処理液（水溶液等）が用いられる。
　染色工程は、上記ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素を吸着・配向させることにより行う。染色工程は、延伸工程とともに行うことができる。染色は、上記フィルムをヨウ素溶液に浸漬することにより一般に行われる。ヨウ素溶液として用いられるヨウ素水溶液は、ヨウ素および溶解助剤であるヨウ化化合物によりヨウ素イオンを含有させた水溶液などが用いられる。ヨウ化化合物としては、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、ヨウ化錫、ヨウ化チタン等が用いられる。ヨウ化化合物としては、ヨウ化カリウムが好適である。本発明で用いるヨウ化化合物は、他の工程で用いる場合についても、上記同様である。
　ヨウ素溶液中のヨウ素濃度は０．０１～１０重量％程度、好ましくは０．０２～５重量％、さらに好ましくは０．０２～０．５重量％である。ヨウ化化合物濃度は０．１～１０重量％程度、さらには０．２～８重量％で用いるのが好ましい。ヨウ素染色にあたり、ヨウ素溶液の温度は、通常２０～５０℃程度、好ましくは２５～４０℃である。浸漬時間は通常１０～３００秒間程度、好ましくは２０～２４０秒間の範囲である。
　架橋工程は、架橋剤として、ホウ素化合物を用いて行う。架橋工程の順序は特に制限されない。架橋工程は、染色工程、延伸工程とともに行うことができる。架橋工程は複数回行うことができる。ホウ素化合物としては、ホウ酸、ホウ砂等があげられる。ホウ素化合物は、水溶液または水－有機溶媒混合溶液の形態で一般に用いられる。通常は、ホウ酸水溶液が用いられる。ホウ酸水溶液のホウ酸濃度は、１～１０重量％程度、好ましくは２～７重量％である。架橋度により耐熱性を付与するには、前記ホウ酸濃度とするのが好ましい。ホウ酸水溶液等には、ヨウ化カリウム等のヨウ化化合物を含有させることができる。ホウ酸水溶液にヨウ化化合物を含有させる場合、ヨウ化化合物濃度は０．１～１０重量％程度、さらには０．５～８重量％で用いるのが好ましい。
　架橋工程は、前記ポリビニルアルコール系フィルムをホウ酸水溶液等へ浸漬することにより行うことができる。架橋工程における処理温度は、通常、２５℃以上、好ましくは３０～８５℃、さらには３０～６０℃の範囲である。処理時間は、通常、５～８００秒間、好ましくは８～５００秒間程度である。
　延伸工程は、通常、一軸延伸を施すことにより行う。この延伸方法は、染色工程、架橋工程とともに施すことができる。延伸方法は、湿潤式延伸が用いられる。湿潤式延伸方法は、例えば、染色工程を施した後、延伸を行うことが一般的である。また架橋工程とともに延伸を行うことができる。延伸工程は多段で行うこともできる。
　湿潤式延伸方法に用いる処理液にヨウ化カリウム等のヨウ化化合物を含有させることができる。当該処理液にヨウ化化合物を含有させる場合、ヨウ化化合物濃度は０．１～１０重量％程度、さらには０．２～５重量％で用いるのが好ましい。湿潤式延伸方法における処理温度は、通常、２５℃以上、好ましくは３０～８５℃、さらには５０～７０℃の範囲である。浸漬時間は、通常、１０～８００秒間、好ましくは３０～５００秒間程度である。
　延伸工程では、総延伸倍率が、ポリビニルアルコール系フィルムの元長に対して、総延伸倍率で３～１０倍の範囲になるように行う。好ましくは４～８倍、さらに好ましくは５～７倍である。すなわち、前記総延伸倍率は、延伸工程以外の、後述の膨潤工程等において延伸を伴う場合には、それらの工程における延伸を含めた累積の延伸倍率をいう。総延伸倍率は、膨潤工程等における延伸倍率を考慮して適宜に決定される。総延伸倍率が低いと、配向が不足して、高い光学特性（偏光度）の偏光子が得られにくい。一方、総延伸倍率が高すぎると延伸切れが生じ易くなり、また偏光子が薄くなりすぎて、続く工程での加工性が低下するおそれがある。
　本発明のヨウ素系偏光子の製造にあたっては、上記染色工程、架橋工程および延伸工程を少なくとも施すが、前記工程を施す前に、膨潤工程を施すことができる。膨潤工程により、ポリビニルアルコール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ほかに、ポリビニルアルコール系フィルムを膨潤させることで染色のムラなどの不均一を防止する効果もある。
　膨潤工程において用いられる処理液としては、通常、水、蒸留水、純水が用いられる。当該処理液は、主成分が水であれば、ヨウ化カリウム等のヨウ化化合物、界面活性剤等の添加物、アルコール等が少量入っていてもよい。また、当該処理液にはヨウ化化合物を含有させる場合、ヨウ化化合物濃度は０．１～１０重量％程度、さらには０．２～５重量％で用いるのが好ましい。
　膨潤工程における処理温度は、通常、２０～４５℃程度に調整するのが好ましい。さらには、２５～４０℃であるのが好ましい。なお、膨潤ムラがあるとその部分が染色工程において染色のムラになるため膨潤ムラは発生させないようにする。浸漬時間は通常１０～３００秒間程度、好ましくは２０～２４０秒間の範囲である。
　膨潤工程では、適宜に延伸することができる。前記延伸倍率は、ポリビニルアルコール系フィルムの元長に対して、通常、６．５倍以下とされる。好ましくは、光学特性の点から、前記延伸倍率は、１．２～６．５倍、さらには２～４倍、さらには２～３倍にするのが好ましい。膨潤工程において、延伸を施すことにより、膨潤工程後に施される延伸工程での延伸を小さく制御することができ、フィルムの延伸破断が生じないように制御できる。一方、膨潤工程での延伸倍率が大きくなると、延伸工程での延伸倍率が小さくなり、特に、架橋工程の後に延伸工程を施す場合には光学特性の点で好ましくない。
　また本発明のヨウ素系偏光子の製造にあたっては、上記染色工程、架橋工程および延伸工程を少なくとも施すが、これら工程の他に、金属イオン処理を施すことができる。金属イオン処理は、金属塩を含む水溶液に、ポリビニルアルコール系フィルムを浸漬することにより行う。金属イオン処理により、種々の金属イオンをポリビニルアルコール系フィルム中に含有させることができる。
　金属イオンとしては、特に色調調整や耐久性付与の点からコバルト、ニッケル、亜鉛、クロム、アルミニウム、銅、マンガン、鉄などの遷移金属の金属イオンが好ましく用いられる。これら金属イオンのなかでも、色調調整や耐熱性付与などの点から亜鉛イオンが好ましい。亜鉛塩としては、塩化亜鉛、ヨウ化亜鉛などのハロゲン化亜鉛、硫酸亜鉛、酢酸亜鉛などがあげられる。
　本発明の偏光子の製造方法では、染色工程、架橋工程および延伸工程を施した後に、洗浄工程を施すことができる。
　洗浄工程は、ヨウ化カリウム等のヨウ化合物溶液により行うことができる。前記ヨウ化合物溶液におけるヨウ化合物濃度は、通常、０．５～１０重量％程度、さらには０．５～８重量％、さらには１～６重量％の範囲である。
　ヨウ化合物溶液による洗浄工程にあたり、その処理温度は、通常１５～６０℃程度、好ましくは２５～４０℃である。浸漬時間は通常１～１２０秒程度、好ましくは３～９０秒間の範囲である。ヨウ化合物溶液による洗浄工程の段階は、乾燥工程前であれば特に制限はない。
　また、洗浄工程としては、水洗浄工程を施すことができる。水洗浄工程は、通常、イオン交換水、蒸留水などの純水にポリビニルアルコール系フィルムを浸漬することにより行う。水洗浄温度は、通常、５～５０℃、好ましくは１０～４５℃、さらに好ましくは１５～４０℃の範囲である。浸漬時間は、通常、５～３００秒間、好ましくは１０～２４０秒間程度である。
　前記水洗浄工程は、ヨウ化合物溶液による洗浄工程と水洗浄工程を組み合わせてもよく、適宜にメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、プロパノール等の液体アルコールを配合した溶液を用いることもできる。
　前記各工程を施した後には、最終的に、乾燥工程を施して、偏光子を製造する。乾燥工程は、得られる偏光子（フィルム）に必要とされる水分率に応じて、適宜に、乾燥時間と乾燥温度が設定される。乾燥温度は、通常、２０～１５０℃、好ましくは４０～１００℃の範囲で制御される。乾燥温度が低すぎると、乾燥時間が長くなり、効率的な製造ができないため好ましくない。乾燥温度が高すぎると得られる偏光子が劣化し、光学特性および色相の点で悪化する。加熱乾燥時間は、通常、１～５分間程度である。
　本発明のヨウ素系偏光子は、少なくとも一つの還元剤を含有する処理浴による処理が施されており、かつ還元剤の酸化体を含有する。前記還元剤としては、例えば、アスコルビン酸（ビタミンＣ）、エリソルビン酸、チオ硫酸、亜硫酸、クロロゲン酸、クエン酸、ロスマリン酸およびこれらの塩等があげられる。塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩等があげられる。これらのなかでもアスコルビン酸、エリソルビン酸塩、チオ硫酸塩、亜硫酸塩が好ましい。これら還元剤は、１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。本発明のヨウ素系偏光子に含有される前記酸化体は、偏光子中に含まれる前記還元剤に由来する。例えば、アスコルビン酸が偏光子中に含有された場合には、アスコルビン酸はヨウ素錯体を還元した後、アスコルビン酸の酸化体であるデヒドロアスコルビン酸になる。
　前記還元剤は、ヨウ素系偏光子の製造にあたって前記工程に用いられる各浴のいずれか少なくとも１つに含有させることにより、または、別途、前記還元剤を含有する処理液による処理工程を施すことにより、ヨウ素系偏光子中に含有させることができる。前記還元剤を含有させる工程は、染色工程により、ポリビルアルコール系フィルムにヨウ素を含有させた後の工程で行うことが好ましい。前記染色工程、架橋工程および延伸工程の処理順序は特に制限はないが、染色工程を施した後に、架橋工程および延伸工程が施される場合が好適に適用できる。
　前記ヨウ素系偏光子の製造に係る各工程は、通常、膨潤工程がまず初めに施される。次いで、例えば、染色工程が施された場合には、架橋工程、延伸工程、さらには金属イオン処理工程、洗浄工程において、または別途の還元剤の処理工程において、これらの各工程のいずれ少なくとも１つの工程において、還元剤を含有させることができる。
　なお、前記染色工程、架橋工程および延伸工程は、複数の工程を同時に行なう一括工程により行うことができる。複数の工程が同時に行なわれる一括工程が行なわれていた場合には、当該一括工程に用いる浴に、還元剤を含有させることができる。また、前記染色工程、架橋工程および延伸工程の各工程が多段工程である場合においては、当該多段工程のいずれか少なくとも１つの工程において還元剤を含有させることができる。
　本発明のヨウ素系偏光子における還元剤とその酸化体の合計含有量は、０．０６×１０－６～１．６×１０－６ｍｏｌ／ｇである。前記還元剤とその酸化体の合計含有量は０．１１×１０－６～１．４×１０－６ｍｏｌ／ｇであるのが好ましく、さらには０．１６×１０－６～１．２×１０－６ｍｏｌ／ｇであるのが好ましい。前記還元剤とその酸化体の含有量が０．０６×１０－６ｍｏｌ／ｇ未満では、偏光特性を十分に向上させることできず、また、短波長側の光漏れを十分に抑えることができない。一方、前記還元剤とその酸化体の含有量が１．６×１０－６ｍｏｌ／ｇを超える場合には、配向性の悪いヨウ素錯体に加え、配向性の高い錯体も還元・除去されるので、偏光子の透過率の調整が難しくなり、生産性が著しく悪くなる。
　ヨウ素系偏光子における還元剤およびその酸化体の合計含有量を前記範囲に制御するには、還元剤を含有させる各浴の水溶液における、前記還元剤の濃度を制御して行うことが好ましい。前記還元剤濃度としては、０．００１～０．０１５重量％が好ましく、０．００２～０．０１２重量％であるのがより好ましい。前記濃度が０．００１重量％未満の場合には、前記混合水溶液中での還元剤の割合が少なくなり、得られるヨウ素系偏光子の短波長側の光漏れを十分に抑えることができなくなる。前記濃度が０．０１５重量％を超える場合には、前記浴での還元剤の割合が多くなるため、偏光子の透過率の調整が難しくなり、生産性が著しく悪くなる。
　得られたヨウ素偏光子は、常法に従って、その少なくとも片面に透明保護フィルムを設けた偏光板とすることができる。透明保護フィルムを構成する材料としては、例えば透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮断性、等方性などに優れる熱可塑性樹脂が用いられる。このような熱可塑性樹脂の具体例としては、トリアセチルセルロール等のセルロール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、（メタ）アクリル樹脂、環状ポリオレフィン樹脂（ノルボルネン系樹脂）、ポリアリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、およびこれらの混合物があげられる。なお、偏光子の片側には、透明保護フィルムが接着剤層により貼り合わされるが、他の片側には、透明保護フィルムとして、（メタ）アクリル系、ウレタン系、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性樹脂または紫外線硬化型樹脂を用いることができる。
　透明保護フィルムの厚さは、適宜に決定しうるが、一般には強度や取扱性等の作業性、薄層性などの点より１～５００μｍ程度である。特に１～３００μｍが好ましく、５～２００μｍがより好ましい。透明保護フィルムは、５～１５０μｍの場合に特に好適である。
　なお、ヨウ素系偏光子の両側に透明保護フィルムを設ける場合、その表裏で同じポリマー材料からなる保護フィルムを用いてもよく、異なるポリマー材料等からなる保護フィルムを用いてもよい。
　前記透明保護フィルムとして、正面位相差が４０ｎｍ以上および／または、厚み方向位相差が８０ｎｍ以上の位相差を有する位相差板を用いることができる。正面位相差は、通常、４０～２００ｎｍの範囲に、厚み方向位相差は、通常、８０～３００ｎｍの範囲に制御される。透明保護フィルムとして位相差板を用いる場合には、当該位相差板が透明保護フィルムとしても機能するため、薄型化を図ることができる。
　位相差板としては、高分子素材を一軸または二軸延伸処理してなる複屈折性フィルム、液晶ポリマーの配向フィルム、液晶ポリマーの配向層をフィルムにて支持したものなどがあげられる。位相差板の厚さも特に制限されないが、２０～１５０μｍ程度が一般的である。
　なお、前記位相差を有するフィルムは、位相差を有しない透明保護フィルムに、別途、貼り合せて上記機能を付与することができる。
　前記透明保護フィルムは、接着剤を塗工する前に、表面改質処理を行ってもよい。具体的な処理としてば、コロナ処理、プラズマ処理、プライマー処理、ケン化処理などがあげられる。
　前記透明保護フィルムの偏光子を接着させない面には、ハードコート処理や反射防止処理、スティッキング防止や、拡散ないしアンチグレアを目的とした処理を施したものであってもよい。
　前記偏光子と透明保護フィルムとの接着処理には、接着剤が用いられる。接着剤としては、イソシアネート系接着剤、ポリビニルアルコール系接着剤、ゼラチン系接着剤、ビニル系ラテックス系、水系ポリエステル等を例示できる。前記接着剤は、通常、水溶液からなる接着剤として用いられ、通常、０．５～６０重量％の固形分を含有してなる。上記の他、偏光子と透明保護フィルムとの接着剤としては、紫外硬化型接着剤、電子線硬化型接着剤等があげられる。電子線硬化型偏光板用接着剤は、上記各種の透明保護フィルムに対して、好適な接着性を示す。特に、接着性を満足することが困難であったアクリル樹脂に対しても良好な接着性を示す。また本発明で用いる接着剤には、金属化合物フィラーを含有させることができる。
　本発明の偏光板は、前記透明保護フィルムと偏光子を、前記接着剤を用いて貼り合わせることにより製造する。接着剤の塗布は、透明保護フィルム、偏光子のいずれに行ってもよく、両者に行ってもよい。貼り合わせ後には、乾燥工程を施し、塗布乾燥層からなる接着層を形成する。偏光子と透明保護フィルムの貼り合わせは、ロールラミネーター等により行うことができる。接着層の厚さは、特に制限されないが、通常３０～１０００ｎｍ程度である。
　本発明の偏光板は、実用に際して他の光学層と積層した光学フィルムとして用いることができる。その光学層については特に限定はないが、例えば反射板や半透過板、位相差板（１／２や１／４等の波長板を含む）、視角補償フィルムなどの液晶表示装置等の形成に用いられることのある光学層を１層または２層以上用いることができる。特に、本発明の偏光板に更に反射板または半透過反射板が積層されてなる反射型偏光板または半透過型偏光板、偏光板に更に位相差板が積層されてなる楕円偏光板または円偏光板、偏光板に更に視角補償フィルムが積層されてなる広視野角偏光板、あるいは偏光板に更に輝度向上フィルムが積層されてなる偏光板が好ましい。
　偏光板に前記光学層を積層した光学フィルムは、液晶表示装置等の製造過程で順次別個に積層する方式にても形成することができるが、予め積層して光学フィルムとしたものは、品質の安定性や組立作業等に優れていて液晶表示装置などの製造工程を向上させうる利点がある。積層には粘着層等の適宜な接着手段を用いうる。前記の偏光板やその他の光学フィルムの接着に際し、それらの光学軸は目的とする位相差特性などに応じて適宜な配置角度とすることができる。
　前述した偏光板や、偏光板を少なくとも１層積層されている光学フィルムには、液晶セル等の他部材と接着するための粘着層を設けることもできる。粘着層を形成する粘着剤は特に制限されないが、例えばアクリル系重合体、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエーテル、フッ素系やゴム系などのポリマーをベースポリマーとするものを適宜に選択して用いることができる。特に、アクリル系粘着剤の如く光学的透明性に優れ、適度な濡れ性と凝集性と接着性の粘着特性を示して、耐候性や耐熱性などに優れるものが好ましく用いうる。
　偏光板や光学フィルムの片面又は両面への粘着層の付設は、適宜な方式で行いうる。その例としては、例えばトルエンや酢酸エチル等の適宜な溶剤の単独物又は混合物からなる溶媒にベースポリマーまたはその組成物を溶解又は分散させた１０～４０重量％程度の粘着剤溶液を調製し、それを流延方式や塗工方式等の適宜な展開方式で偏光板上または光学フィルム上に直接付設する方式、あるいは前記に準じセパレータ上に粘着層を形成してそれを偏光板上または光学フィルム上に移着する方式などがあげられる。
　粘着層は、異なる組成又は種類等のものの重畳層として偏光板や光学フィルムの片面又は両面に設けることもできる。また両面に設ける場合に、偏光板や光学フィルムの表裏において異なる組成や種類や厚さ等の粘着層とすることもできる。粘着層の厚さは、使用目的や接着力などに応じて適宜に決定でき、一般には１～５００μｍであり、５～２００μｍが好ましく、特に１０～１００μｍが好ましい。
　粘着層の露出面に対しては、実用に供するまでの間、その汚染防止等を目的にセパレータが仮着されてカバーされる。これにより、通例の取扱状態で粘着層に接触することを防止できる。セパレータとしては、上記厚さ条件を除き、例えばプラスチックフィルム、ゴムシート、紙、布、不織布、ネット、発泡シートや金属箔、それらのラミネート体等の適宜な薄葉体を、必要に応じシリコーン系や長鎖アルキル系、フッ素系や硫化モリブデン等の適宜な剥離剤でコート処理したものなどの、従来に準じた適宜なものを用いうる。
　なお本発明において、上記した偏光板を形成する偏光子や透明保護フィルムや光学フィルム等、また粘着層などの各層には、例えばサリチル酸エステル系化合物やベンゾフェノール系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物やシアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物等の紫外線吸収剤で処理する方式などの方式により紫外線吸収能をもたせたものなどであってもよい。
　本発明の偏光板または光学フィルムは液晶表示装置等の各種装置の形成などに好ましく用いることができる。液晶表示装置の形成は、従来に準じて行いうる。すなわち液晶表示装置は一般に、液晶セルと偏光板または光学フィルム、及び必要に応じての照明システム等の構成部品を適宜に組立てて駆動回路を組込むことなどにより形成されるが、本発明においては本発明による偏光板または光学フィルムを用いる点を除いて特に限定はなく、従来に準じうる。液晶セルについても、例えばＴＮ型やＳＴＮ型、π型などの任意なタイプのものを用いうる。
　液晶セルの片側又は両側に偏光板または光学フィルムを配置した液晶表示装置や、照明システムにバックライトあるいは反射板を用いたものなどの適宜な液晶表示装置を形成することができる。その場合、本発明による偏光板または光学フィルムは液晶セルの片側又は両側に設置することができる。両側に偏光板または光学フィルムを設ける場合、それらは同じものであってもよいし、異なるものであってもよい。さらに、液晶表示装置の形成に際しては、例えば拡散板、アンチグレア層、反射防止膜、保護板、プリズムアレイ、レンズアレイシート、光拡散板、バックライトなどの適宜な部品を適宜な位置に１層又は２層以上配置することができる。
　以下に本発明を実施例および比較例をあげて具体的に説明する。
　実施例１
　原反フィルムとして、平均重合度２４００、厚さ７５μｍのポリビニルアルコールフィルム（（株）クラレ製のＶＦ－ＰＳ７５００）を用いた。当該ポリビニルアルコールフィルムに、下記の順番にて、下記各工程を施した。
　（膨潤工程）
　膨潤浴の処理液としては、純水を用いた。上記ポリビニルアルコールフィルムを膨潤浴に搬送し、３０℃に調整した純水中に１分間浸漬しながら２．２倍に延伸し、膨潤させた。
　（染色工程）
　染色浴の処理液としては、ヨウ素濃度が０．０４５重量％で、ヨウ素とヨウ化カリウムをヨウ素：ヨウ化カリウム（重量比＝１：７）のヨウ素染色溶液を用いた。上記膨潤処理されたポリビニルアルコールフィルムを染色浴に搬送し、３０℃に調整した前記ヨウ素染色溶液に、３０秒間浸漬しながら、元長に対して延伸倍率３．３倍まで、一軸延伸しながら、染色した。
　（架橋工程）
　架橋浴の処理液としては、ホウ酸を３重量％、ヨウ化カリウムを３重量％含有する混合水溶液を用いた。上記処理されたポリビニルアルコールフィルムを架橋浴に搬送し、３０℃に調整した前記混合水溶液に、３０秒間浸漬しながら、元長に対して総延伸倍率３．６倍まで、一軸延伸した。
　（延伸工程）
　延伸浴の処理液としては、ホウ酸を４重量％、ヨウ化カリウムを５重量％、還元剤としてアスコルビン酸を０．００１２５重量％含有する水溶液を用いた。上記処理されたポリビニルアルコールフィルムを延伸浴に搬送し、６０℃に調整した水溶液に、６０秒間浸漬しながら、元長に対して総延伸倍率６倍まで、一軸延伸した。
　（洗浄工程）
　洗浄浴の処理液としては、ヨウ化カリウムを３重量％含有する水溶液を用いた。上記処理されたポリビニルアルコールフィルムを洗浄浴に搬送し、３０℃に調整した当該水溶液に、１０秒間浸漬した。
　（乾燥工程）
　次いで、上記処理されたポリビニルアルコール系フィルムを、６０℃のオーブンで４分間乾燥して、ヨウ素系偏光子を得た。
　実施例２～１１、比較例１～６
　実施例１において、還元剤の種類、還元剤を添加した各工程に係る浴およびその浴における濃度を表１に示すように変えたこと以外は、実施例１と同条件でヨウ素偏光子を作製した。比較例１では、還元剤をいずれの浴にも配合していない。
　（評価）
　実施例および比較例で得られたヨウ素系偏光子の光学特性を以下の方法により測定した。結果を表１に示す。
　＜還元剤とその酸化体の含有量＞
　ＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラフィ）（TOSOH，HLC-8120GPC）を用いて、偏光子１ｇ中に存在する還元剤およびその酸化体の合計量（μｇ／ｇ）の測定を行った。得られた測定結果を還元剤およびその酸化体の分子量で割った値を含有量（ｍｏｌ／ｇ）とした。
　＜光学特性の測定方法＞
　偏光子の単体透過率（Ｔｓ）、偏光度（Ｐ）は、積分球付き分光光度計（日本分光（株）製のＶ７１００）にて測定した。
　なお、偏光度は、２枚の同じ偏光子を両者の透過軸が平行となるように重ね合わせた場合の透過率（平行透過率：Ｔｐ）および、両者の透過軸が直交するように重ね合わせた場合の透過率（直交透過率：Ｔｃ）を以下の式に適用することにより求められるものである。
　偏光度Ｐ（％）＝｛（Ｔｐ－Ｔｃ）／（Ｔｐ＋Ｔｃ）｝１／２×１００
各透過率は、グランテラープリズム偏光子を通して得られた完全偏光を１００％として、ＪＩＳ　Ｚ８７０１の２度視野（Ｃ光源）により視感度補整したＹ値で示したものである。測定波長は、波長５５０ｎｍであった。
　＜二色比の評価＞
　二色比は単体透過率（Ｔｓ（Ｙ））と偏光度（Ｐ）の値を下記式に代入して算出された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　＜コントラストの評価＞
　波長４１０ｎｍのコントラスト（Ｃｒ410nm）は、波長４１０ｎｍの平行透過率（Ｔｐ410nm）と波長４１０ｎｍの直交透過率（Ｔｃ410nm）を用いて、下記式の計算式によって求めた。
　コントラスト（Ｃｒ410nm）＝平行透過率（Ｔｐ410nm）／直交透過率（Ｔｃ410nm）
　なお、これらの透過率は、ＪｌＳＺ　８７０１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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002

Claims (5)

  1. 　ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素が吸着配向されているヨウ素系偏光子であって、
    　前記ヨウ素系偏光子は、少なくとも一つの還元剤を含有する処理浴による処理が施されており、且つ前記ヨウ素系偏光子は還元剤の酸化体を含有し、かつ還元剤およびその酸化体の合計含有量が０．０６×１０－６～１．６×１０－６ｍｏｌ／ｇであることを特徴するヨウ素系偏光子。
  2. 　前記還元剤が、アスコルビン酸、エリソルビン酸、チオ硫酸、亜硫酸およびこれらの塩のいずれか少なくとも１種類を含むことを特徴する請求項１記載のヨウ素系偏光子。
  3. 　請求項１または２記載のヨウ素偏光子の少なくとも片面に、透明保護フィルムを有することを特徴とする偏光板。
  4. 　請求項１もしくは２記載のヨウ素偏光子または請求項３記載の偏光板を有すことを特徴とする光学フィルム。
  5. 　請求項１もしくは２記載のヨウ素偏光子、請求項３記載の偏光板または請求項４記載の光学フィルムを有することを特徴とする画像表示装置。
     
     
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