WO2015163402A1 - 偏光子、偏光板および画像表示装置 - Google Patents

偏光子、偏光板および画像表示装置 Download PDF

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WO2015163402A1
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polarizer
resin film
dichroic substance
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low concentration
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尾込　大介
済木　雄二
将寛 八重樫
宏太 仲井
中野　勇樹
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Nitto Denko Corp
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    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
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    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/86—Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light
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    • H10K59/80—Constructional details
    • H10K59/8791—Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light

Definitions

  • the present invention relates to a polarizer, a polarizing plate, and an image display device. More specifically, the present invention relates to a polarizer having a non-polarizing portion, and a polarizing plate and an image display device using such a polarizer.
  • Some image display devices such as mobile phones and notebook personal computers (PCs) are equipped with internal electronic components such as cameras.
  • Various studies have been made for the purpose of improving the camera performance and the like of such an image display device (for example, Patent Documents 1 to 5).
  • Patent Documents 1 to 5 For example, Patent Documents 1 to 5
  • smartphones and touch panel type information processing devices further improvements in camera performance and the like are desired.
  • polarizing plate partially having polarization performance.
  • the present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and a main object of the present invention is to provide a polarizer that can realize multi-function and high-functionality of an electronic device such as an image display device.
  • the polarizer of the present invention is composed of a resin film containing a dichroic substance, and has a low concentration part of the dichroic substance having a relatively low content of the dichroic substance in the resin film.
  • the content of the alkali metal and / or alkaline earth metal in the low concentration part of the dichroic substance is 3.6% by weight or less.
  • the low concentration part of the dichroic substance is formed by bringing a basic solution into contact with the resin film.
  • the basic solution is an aqueous solution containing an alkali metal and / or alkaline earth metal hydroxide.
  • the content of the dichroic substance in the low concentration part of the dichroic substance is 1.0% by weight or less.
  • permeability of the said dichroic substance low concentration part is 50% or more.
  • the thickness of the polarizer is 30 ⁇ m or less.
  • corresponds to the camera part of the image display apparatus mounted.
  • a polarizing plate is provided. This polarizing plate has said polarizer.
  • an image display device is provided. This image display device includes the polarizing plate.
  • the polarizer of the present invention has a dichroic substance low concentration part in which the content of the dichroic substance is relatively lower than the other part of the resin film. Since the content of the dichroic material is relatively lower than the other parts, the transmittance of the low density part can be improved. Furthermore, the polarizer of the present invention is excellent in dimensional stability in a low-concentration part (for example, dimensional stability in a humidified environment). The polarizer of the present invention can be suitably used for an electronic device.
  • the polarizer of the present invention ensures not only receiving electronic devices such as images and monitors, but also transmitting electronic devices such as LED lights and infrared sensors, and transmission to the naked eye and light straightness. It can also be suitably used for an image display device.
  • FIG. 1 is a plan view of a polarizer according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. (A) is an observation photograph which shows the transparent part of the polarizing plate of Example 1 before a humidification test
  • (b) is an observation photograph which shows the transparent part of the polarizing plate of Example 1 after a humidification test.
  • (A) is an observation photograph which shows the transparent part of the polarizing plate of the comparative example 2 before a humidification test
  • (b) is an observation photograph which shows the transparent part of the polarizing plate of the comparative example 2 after a humidification test.
  • FIG. 1 is a plan view of a polarizer according to one embodiment of the invention.
  • the polarizer 1 is composed of a resin film containing a dichroic substance.
  • a low concentration portion 2 having a relatively low content of the dichroic material is formed in the polarizer (resin film) 1.
  • the polarizer 1 is formed with a low concentration portion 2 having a lower dichroic substance content than the other portions 3.
  • the low density part can function as a non-polarizing part. According to such a configuration, cracks and delamination are mechanically compared (for example, by a method of mechanical engraving using a sculpture blade punching, a plotter, a water jet, or the like), compared to a case where a through hole is formed.
  • the small circular low-density portion 2 is formed at the center of the upper end of the polarizer 1, but the number, arrangement, shape, size, etc. of the low-density portions can be appropriately designed.
  • it is designed according to the position, shape, size, etc. of the camera unit of the mounted image display device.
  • the low density portion does not correspond to a portion (for example, an image display portion) other than the camera of the image display device.
  • the transmittance of the low-concentration part is preferably 50% or more, more preferably 60% or more, still more preferably 75% or more, and particularly preferably 90% or more. It is. With such transmittance, desired transparency can be ensured. For example, when the low density portion is associated with the camera portion of the image display device, it is possible to prevent an adverse effect on the shooting performance of the camera.
  • the polarizer (excluding the low concentration portion) preferably exhibits absorption dichroism in the wavelength range of 380 nm to 780 nm.
  • the single transmittance (Ts) of the polarizer (excluding the low concentration part) is preferably 39% or more, more preferably 39.5% or more, still more preferably 40% or more, and particularly preferably 40.5% or more. .
  • the theoretical upper limit of the single transmittance is 50%, and the practical upper limit is 46%.
  • the single transmittance (Ts) is a Y value measured by a JIS Z8701 two-degree field of view (C light source) and corrected for visibility. Can be measured.
  • the degree of polarization of the polarizer (excluding the low concentration part) is preferably 99.8% or more, more preferably 99.9% or more, and further preferably 99.95% or more.
  • the thickness of the polarizer can be set to any appropriate value.
  • the thickness is typically 0.5 ⁇ m or more and 80 ⁇ m or less, preferably 30 ⁇ m or less, more preferably 25 ⁇ m or less, further preferably 18 ⁇ m or less, particularly preferably 12 ⁇ m or less, and even more particularly preferable. Is less than 8 ⁇ m.
  • the lower limit of the thickness is preferably 1 ⁇ m or more. The lower the thickness, the better the low density part can be formed. For example, when contacting a basic solution described later, the low concentration portion can be formed in a shorter time. Moreover, the thickness of the part which contacted the basic solution may become thinner than another part. When the thickness is small, the difference in thickness between the portion brought into contact with the basic solution and the other portion can be reduced, and bonding with other constituent members such as a protective film can be favorably performed.
  • dichroic substance examples include iodine and organic dyes. These may be used alone or in combination of two or more. Preferably iodine is used. This is because the low-concentration portion can be favorably formed by contact with a basic solution described later.
  • the low concentration portion is a portion where the content of the dichroic substance is lower than that of the other portion.
  • the content of the dichroic substance in the low concentration part is preferably 1.0% by weight or less, more preferably 0.5% by weight or less, and still more preferably 0.2% by weight or less. If the content of the dichroic substance in the low concentration part is within such a range, the desired transparency can be sufficiently imparted to the low concentration part.
  • the lower limit value of the content of the dichroic substance in the low concentration part is usually not more than the detection limit value.
  • the iodine content is obtained from a calibration curve prepared in advance using a standard sample, for example, from the X-ray intensity measured by fluorescent X-ray analysis.
  • the difference between the content of the dichroic substance in the other part and the content of the dichroic substance in the low concentration part is preferably 0.5% by weight or more, more preferably 1% by weight or more. When the difference in content is within such a range, a low concentration part having desired transparency can be formed.
  • the low concentration part has an alkali metal and / or alkaline earth metal content of 3.6% by weight or less, preferably 2.5% by weight or less, more preferably 1.0% by weight or less. More preferably, it is 0.5% by weight or less. If the content of alkali metal and / or alkaline earth metal in the low concentration part is within such a range, the shape of the low concentration part formed by contact with the basic solution described later can be maintained well. (In other words, a low concentration part having excellent dimensional stability can be realized).
  • the said content can be calculated
  • PVA resin polyvinyl alcohol resin
  • examples of the PVA resin include polyvinyl alcohol and ethylene-vinyl alcohol copolymer.
  • Polyvinyl alcohol is obtained by saponifying polyvinyl acetate.
  • the ethylene-vinyl alcohol copolymer can be obtained by saponifying an ethylene-vinyl acetate copolymer.
  • the saponification degree of the PVA resin is usually 85 mol% or more and less than 100 mol%, preferably 95.0 mol% to 99.95 mol%, more preferably 99.0 mol% to 99.93 mol%. is there.
  • the degree of saponification can be determined according to JIS K 6726-1994. By using a PVA-based resin having such a saponification degree, a polarizer having excellent durability can be obtained. If the degree of saponification is too high, there is a risk of gelation.
  • the average degree of polymerization of the PVA resin can be appropriately selected according to the purpose.
  • the average degree of polymerization is usually 1000 to 10,000, preferably 1200 to 4500, and more preferably 1500 to 4300.
  • the average degree of polymerization can be determined according to JIS K 6726-1994.
  • the low-concentration part can be formed by bringing a basic solution into contact with the resin film containing the dichroic substance. Further, the alkali metal and / or alkaline earth metal content as described above in the low concentration part can be realized by reducing the alkali metal and / or alkaline earth metal contained in the contact part with the basic solution. . Therefore, the method for producing a polarizer of the present invention includes bringing a basic solution into contact with a resin film containing a dichroic substance and reducing alkali metal and / or alkaline earth metal contained in the contact portion. Including.
  • the low concentration portion is formed by bringing a basic solution into contact with a resin film containing a dichroic substance.
  • the iodine content in the contact portion can be easily reduced by bringing the basic solution into contact with a desired portion of the resin film.
  • the basic solution can penetrate into the resin film by contact.
  • the iodine complex contained in the resin film is reduced by the base contained in the basic solution to become iodine ions.
  • the iodine which became the iodine ion moves to the solvent of a basic solution from a resin film.
  • the transparency of the low concentration part obtained in this way can be maintained well.
  • iodine remaining in the resin film may form an iodine complex again with the use of the polarizer, and the transmittance may decrease. Such a problem is prevented when the content is reduced.
  • any appropriate method can be adopted as the contact method of the basic solution.
  • a method of dropping, coating, and spraying a basic solution on a resin film, and a method of immersing the resin film in the basic solution can be mentioned.
  • the resin film When the basic solution is contacted, the resin film may be protected with any appropriate protective material so that the basic solution does not come in contact with other than the desired site (so that the concentration of the dichroic substance is not lowered).
  • the protective material for the resin film include a protective film and a surface protective film.
  • the protective film can be used as it is as a protective film for a polarizer.
  • the surface protective film is temporarily used when manufacturing the polarizer. Since the surface protective film is removed from the resin film at any appropriate timing, the surface protective film is typically bonded to the resin film via an adhesive layer.
  • Another specific example of the protective material is a photoresist.
  • any appropriate basic compound can be used as the basic compound.
  • the basic compound include alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and lithium hydroxide, alkaline earth metal hydroxides such as calcium hydroxide, and inorganic alkali metal salts such as sodium carbonate. , Organic alkali metal salts such as sodium acetate, aqueous ammonia and the like. Among these, an alkali metal and / or alkaline earth metal hydroxide is preferably used, and sodium hydroxide, potassium hydroxide, and lithium hydroxide are more preferably used. A dichroic substance can be ionized efficiently, and a low concentration part can be formed more easily. These basic compounds may be used alone or in combination of two or more.
  • Any appropriate solvent can be used as a solvent for the basic solution.
  • Specific examples include water, alcohols such as ethanol and methanol, ethers, benzene, chloroform, and mixed solvents thereof.
  • water and alcohol are preferably used because the ionized dichroic substance can be transferred to the solvent satisfactorily.
  • the concentration of the basic solution is, for example, 0.01N to 5N, preferably 0.05N to 3N, and more preferably 0.1N to 2.5N. When the concentration is in such a range, a desired low concentration portion can be formed satisfactorily.
  • the liquid temperature of the basic solution is, for example, 20 ° C. to 50 ° C.
  • the contact time between the resin film and the basic solution can be set according to the thickness of the resin film, the type of the basic compound, and the concentration of the basic solution, and is, for example, 5 seconds to 30 minutes.
  • the resin film surface is covered with a surface protective film so that at least a part of the resin film surface is exposed when contacting with the basic solution.
  • the polarizer in the illustrated example is produced by, for example, attaching a surface protective film in which small circular through holes are formed to a resin film, and bringing a basic solution into contact therewith. At that time, it is preferable that the other side of the resin film (the side on which the surface protective film is not disposed) is also protected.
  • stacking with a resin film and a protective material is performed by roll toe roll.
  • roll-to-roll refers to laminating with each other aligned in the longitudinal direction while conveying a roll-shaped film.
  • through holes are formed at predetermined intervals in the longitudinal direction and / or the width direction.
  • the thickness of the surface protective film is typically 20 ⁇ m to 250 ⁇ m, preferably 30 ⁇ m to 150 ⁇ m.
  • the surface protective film is preferably a film having a high hardness (for example, elastic modulus). This is because deformation of the through hole can be prevented.
  • Surface protective film forming materials include ester resins such as polyethylene terephthalate resins, cycloolefin resins such as norbornene resins, olefin resins such as polypropylene, polyamide resins, polycarbonate resins, and copolymer resins thereof. Etc. Preference is given to ester resins (especially polyethylene terephthalate resins).
  • the resin film When the basic solution is contacted, the resin film is preferably in a state that can be used as a polarizer. Specifically, it is preferable that various treatments such as a swelling treatment, a stretching treatment, a dyeing treatment with the dichroic substance, a crosslinking treatment, a washing treatment, and a drying treatment are performed. In addition, when performing various processes, the resin film formed on the base material may be sufficient as the resin film.
  • the laminated body of a base material and a resin layer can be obtained by the method of apply
  • the dyeing process is typically performed by adsorbing a dichroic substance.
  • the adsorption method include a method of immersing a resin film in a staining solution containing a dichroic substance, a method of applying the staining solution to a resin film, and a method of spraying the staining solution onto a resin film.
  • the resin film is immersed in the dyeing solution. It is because a dichroic substance can adsorb
  • an aqueous iodine solution is preferably used as the staining solution.
  • the amount of iodine is preferably 0.04 to 5.0 parts by weight per 100 parts by weight of water.
  • an iodide is preferably used as the iodide.
  • potassium iodide is preferably used as the iodide.
  • the blending amount of iodide is preferably 0.3 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of water.
  • the resin film is typically uniaxially stretched 3 to 7 times.
  • the stretching direction can correspond to the absorption axis direction of the obtained polarizer.
  • the resin film may contain boric acid by the above various treatments.
  • boric acid can be contained in the resin film by bringing a boric acid solution (for example, a boric acid aqueous solution) into contact with each other during the stretching treatment and the crosslinking treatment.
  • the boric acid content of the resin film is, for example, 10 to 30% by weight.
  • the boric acid content in the contact portion with the basic solution is, for example, 5% by weight to 12% by weight.
  • alkali metal and / or alkaline earth metal hydroxide By bringing a basic solution into contact with the resin film, alkali metal and / or alkaline earth metal hydroxide can remain in the contact portion. Further, by bringing a basic solution into contact with the resin film, an alkali metal and / or alkaline earth metal salt can be produced at the contact portion. These can generate hydroxide ions, and the generated hydroxide ions act (decompose and reduce) on the dichroic substance (for example, iodine complex) existing around the contact portion, thereby causing a non-polarized region (low level). Concentration range) can be widened. Therefore, by reducing the alkali metal and / or alkaline earth metal salt, it is considered that the non-polarized region can be prevented from spreading over time and the desired non-polarized part shape can be maintained.
  • dichroic substance for example, iodine complex
  • borate As a metal salt which can produce
  • the borate can be generated by neutralizing boric acid contained in the resin film with a basic solution (a solution of an alkali metal hydroxide and / or an alkaline earth metal hydroxide).
  • the borate (metaborate) can be hydrolyzed to generate hydroxide ions as shown in the following formula, for example, when a polarizer is placed in a humidified environment. (Wherein X represents an alkali metal or alkaline earth metal)
  • the content of alkali metal and / or alkaline earth metal in the contact portion is 3.6% by weight or less, preferably 2.5% by weight or less, more preferably 1.0% by weight. % Or less, more preferably 0.5% by weight or less.
  • the alkali metal and / or alkaline-earth metal can be previously contained in the resin film by performing various treatments for forming a polarizer.
  • potassium can be contained in the resin film by contacting an iodide solution such as potassium iodide.
  • an iodide solution such as potassium iodide.
  • a method of bringing the treatment liquid into contact with the basic solution is preferably used. According to such a method, the content of the alkali metal and / or alkaline earth metal can be reduced by transferring the alkali metal and / or alkaline earth metal from the resin film to the treatment liquid.
  • any appropriate method can be adopted as the contact method of the treatment liquid.
  • the method of dripping, coating, and spraying the treatment liquid on the contact portion with the basic solution and the method of immersing the contact portion with the basic solution in the basic solution can be mentioned.
  • the resin film When the resin film is protected with any appropriate protective material when contacting with the basic solution, it is preferable to contact the treatment liquid as it is (particularly when the temperature of the treatment liquid is 50 ° C. or higher). According to such a form, it is possible to prevent the polarization characteristics from being deteriorated by the treatment liquid at a portion other than the contact portion with the basic solution.
  • the treatment liquid may contain any appropriate solvent.
  • the solvent include water, alcohols such as ethanol and methanol, ether, benzene, chloroform, and mixed solvents thereof.
  • water and alcohol are preferably used from the viewpoint of efficiently transferring alkali metal and / or alkaline earth metal. Any appropriate water can be used as the water. For example, tap water, pure water, deionized water and the like can be mentioned.
  • the temperature of the treatment liquid at the time of contact is, for example, 20 ° C. or higher, preferably 50 ° C. or higher, more preferably 60 ° C. or higher, and further preferably 70 ° C. or higher. If it is such temperature, an alkali metal and / or alkaline-earth metal can be efficiently transferred to a processing liquid. Specifically, the swelling rate of the resin film can be remarkably improved, and the alkali metal and / or alkaline earth metal in the resin film can be physically removed. On the other hand, the temperature of water is substantially 95 ° C. or less.
  • the contact time can be appropriately adjusted according to the contact method, the temperature of the treatment liquid (water), the thickness of the resin film, and the like.
  • the contact time is preferably 10 seconds to 30 minutes, more preferably 30 seconds to 15 minutes, and even more preferably 60 seconds to 10 minutes.
  • an acidic solution is used as the treatment liquid.
  • an acidic solution By using an acidic solution, the alkali metal and / or alkaline earth metal hydroxide remaining in the resin film is neutralized, and the alkali metal and / or alkaline earth metal in the resin film is chemically removed. be able to.
  • any appropriate acidic compound can be used as the acidic compound contained in the acidic solution.
  • the acidic compound include inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, hydrogen fluoride, and boric acid, and organic acids such as formic acid, oxalic acid, citric acid, acetic acid, and benzoic acid.
  • the acidic compound contained in the acidic solution is preferably an inorganic acid, more preferably hydrochloric acid, sulfuric acid, or nitric acid. These acidic compounds may be used alone or in combination of two or more.
  • an acidic compound having a higher acidity than boric acid is suitably used as the acidic compound. It is because it can act also on the metal salt (borate) of the alkali metal and / or alkaline earth metal. Specifically, boric acid can be liberated from the borate and the alkali metal and / or alkaline earth metal in the resin film can be chemically removed.
  • the acidity index examples include an acid dissociation constant (pKa), and an acidic compound having a pKa smaller than that of boric acid (pKa (9.2)) is preferably used.
  • pKa is preferably less than 9.2, more preferably 5 or less.
  • the pKa may be measured using any appropriate measuring device, and values described in documents such as the Chemical Handbook, Basic Edition, Rev. 5 (Edited by The Chemical Society of Japan, Maruzen Publishing) may be referred to.
  • the pKa value can change at each stage. When such an acidic compound is used, one having a pKa value in each stage within the above range is used.
  • pKa means the value in 25 degreeC aqueous solution.
  • the difference between the pKa of the acidic compound and the pKa of boric acid is, for example, 2.0 or more, preferably 2.5 to 15, and more preferably 2.5 to 13.
  • the alkali metal and / or alkaline earth metal can be efficiently transferred to the treatment liquid, and as a result, the desired alkali metal and / or alkaline earth metal content in the low concentration part. Can be realized.
  • Examples of acidic compounds that can satisfy the above pKa include hydrochloric acid (pKa: -3.7), sulfuric acid (pK 2 : 1.96), nitric acid (pKa: -1.8), hydrogen fluoride (pKa: 3 .17), inorganic acids such as boric acid (pKa: 9.2), formic acid (pKa: 3.54), oxalic acid (pK 1 : 1.04, pK 2 : 3.82), citric acid (pK 1 : 3.09, pK 2 : 4.75, pK 3 : 6.41), acetic acid (pKa: 4.8), benzoic acid (pKa: 4.0), and other organic acids.
  • hydrochloric acid pKa: -3.7
  • sulfuric acid pK 2 : 1.96
  • nitric acid pKa: -1.8
  • hydrogen fluoride pKa: 3 .17
  • inorganic acids such as boric acid (pK
  • treatment liquid The solvent of the acidic solution (treatment liquid) is as described above, and physical removal of the alkali metal and / or alkaline earth metal in the resin film occurs also in this embodiment using the acidic solution as the treatment liquid. obtain.
  • the concentration of the acidic solution is, for example, 0.01N to 5N, preferably 0.05N to 3N, and more preferably 0.1N to 2.5N.
  • the liquid temperature of the acidic solution is, for example, 20 ° C. to 50 ° C.
  • the contact time with the acidic solution can be set according to the thickness of the resin film, the type of acidic compound, and the concentration of the acidic solution, and is, for example, 5 seconds to 30 minutes.
  • the polarizer of the present invention can be obtained by subjecting a resin film containing a dichroic substance to these treatments.
  • the resin film may be further subjected to any appropriate other treatment in addition to the above treatment.
  • Other treatments include removal of the basic solution and / or acidic solution, and washing.
  • Specific examples of the method for removing the basic solution and / or the acidic solution include wiping removal with a waste cloth, suction removal, natural drying, heat drying, air drying, vacuum drying, and the like.
  • the drying temperature is, for example, 20 ° C. to 100 ° C.
  • the cleaning process is performed by any appropriate method.
  • the solution used for the washing treatment include pure water, alcohols such as methanol and ethanol, acidic aqueous solutions, and mixed solvents thereof.
  • the cleaning process can be performed at any suitable stage.
  • the cleaning process may be performed a plurality of times.
  • the polarizing plate of this invention has the said polarizer.
  • the polarizing plate of the present invention is typically used by laminating a protective film on at least one side thereof.
  • the material for forming the protective film include cellulose resins such as diacetyl cellulose and triacetyl cellulose, (meth) acrylic resins, cycloolefin resins, olefin resins such as polypropylene, and ester resins such as polyethylene terephthalate resins. , Polyamide resins, polycarbonate resins, copolymer resins thereof, and the like.
  • the surface of the protective film on which the polarizer is not laminated may be subjected to a treatment for the purpose of a hard coat layer, antireflection treatment, diffusion or antiglare as a surface treatment layer.
  • the thickness of the protective film is preferably 10 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the protective film is typically laminated on the polarizer via an adhesive layer (specifically, an adhesive layer or an adhesive layer).
  • the adhesive layer is typically formed of a PVA adhesive or an activated energy ray curable adhesive.
  • the pressure-sensitive adhesive layer is typically formed of an acrylic pressure-sensitive adhesive.
  • the image display device of the present invention includes the polarizing plate.
  • Examples of the image display device include a liquid crystal display device and an organic EL device.
  • the liquid crystal display device includes a liquid crystal panel including a liquid crystal cell and the polarizer disposed on one side or both sides of the liquid crystal cell.
  • the organic EL device includes an organic EL panel in which the polarizer is disposed on the viewing side.
  • the polarizer is disposed so as to correspond to the camera unit of the image display device on which the low density portion is mounted.
  • Example 1 As the base material, an amorphous isophthalic acid copolymerized polyethylene terephthalate (IPA copolymerized PET) film (thickness: 100 ⁇ m) having a long water absorption rate of 0.75% and Tg of 75 ° C. was used.
  • IPA copolymerized PET film thickness: 100 ⁇ m
  • One side of the substrate was subjected to corona treatment, and polyvinyl alcohol (degree of polymerization 4200, saponification degree 99.2 mol%) and acetoacetyl-modified PVA (degree of polymerization 1200, degree of acetoacetyl modification 4.6) were applied to this corona-treated surface.
  • the laminate was immersed in an insolubilization bath (a boric acid aqueous solution obtained by blending 4 parts by weight of boric acid with respect to 100 parts by weight of water) for 30 seconds (insolubilization treatment). Subsequently, it was immersed in a dyeing bath having a liquid temperature of 30 ° C. while adjusting the iodine concentration and the immersion time so that the polarizing plate had a predetermined transmittance.
  • 0.2 parts by weight of iodine was blended with 100 parts by weight of water and immersed in an aqueous iodine solution obtained by blending 1.5 parts by weight of potassium iodide (dyeing treatment). .
  • a boric acid aqueous solution obtained by blending 3 parts by weight of potassium iodide and 3 parts by weight of boric acid with respect to 100 parts by weight of water was immersed for 30 seconds in a crosslinking bath having a liquid temperature of 30 ° C.
  • a boric acid aqueous solution obtained by blending 3 parts by weight of potassium iodide and 3 parts by weight of boric acid with respect to 100 parts by weight of water (Crosslinking treatment).
  • the laminate was immersed in a boric acid aqueous solution (an aqueous solution obtained by blending 4 parts by weight of boric acid and 5 parts by weight of potassium iodide with respect to 100 parts by weight of water) at a liquid temperature of 70 ° C.
  • a protective film (thickness 25 ⁇ m) was bonded, and this was heated in an oven maintained at 60 ° C. for 5 minutes. Thereafter, the substrate was peeled from the PVA resin layer to obtain a polarizing plate (polarizer (transmittance 42.3%, thickness 5 ⁇ m) / protective film).
  • a sodium hydroxide aqueous solution (1.0 mol / L (1.0 N)) at room temperature was dropped onto the polarizer-side surface of the polarizing plate having a total thickness of 30 ⁇ m obtained above so as to have a diameter of 4 mm and left for 60 seconds. . Thereafter, the dropped sodium hydroxide aqueous solution was removed with a waste cloth. Next, room temperature hydrochloric acid (1.0 mol / L (1.0 N)) was added dropwise to the contact portion with the aqueous sodium hydroxide solution and allowed to stand for 30 seconds. Thereafter, the dropped hydrochloric acid was removed with a waste cloth to form a transparent portion in the polarizer.
  • Example 2 A transparent portion was formed on the polarizer in the same manner as in Example 1 except that the concentration of hydrochloric acid was changed to 0.1 mol / L (0.1N).
  • Example 3 A pressure-sensitive adhesive (acrylic pressure-sensitive adhesive) was applied to one surface of the ester film (thickness 38 ⁇ m) so as to have a thickness of 10 ⁇ m. A through hole having a diameter of 4 mm was formed in this ester film with adhesive using a picnal blade. An ester film was bonded to the polarizer side of the polarizing plate having a total thickness of 30 ⁇ m used in Example 1 via an adhesive layer to obtain a polarizing film laminate. A sodium hydroxide aqueous solution (1.0 mol / L (1.0 N)) at room temperature was dropped onto a portion where the polarizer was exposed from the ester film of the obtained polarizing film laminate, and left for 60 seconds.
  • a sodium hydroxide aqueous solution 1.0 mol / L (1.0 N)
  • the dropped sodium hydroxide aqueous solution was removed with a waste cloth.
  • the polarizing film laminate was immersed in a water bath set at 55 ° C. for 60 seconds. After immersion, the water adhering to the surface was removed with a waste cloth, and then the ester film was peeled off to form a transparent portion on the polarizer.
  • Example 4 A transparent portion was formed on the polarizer in the same manner as in Example 3 except that the temperature of the water bath was 70 ° C.
  • Example 5 The temperature of the water bath was set to 40 ° C., and hydrochloric acid (1.0 mol / L (1.0 N)) was dropped onto the exposed portion of the polarizer after removing the water with a waste cloth, and left for 30 seconds. A transparent portion was formed on the polarizer in the same manner as in Example 3 except that hydrochloric acid was removed in step (b).
  • Example 6 A transparent portion was formed on the polarizer in the same manner as in Example 5 except that the temperature of the water bath was 70 ° C.
  • Example 7 A transparent portion was formed on the polarizer in the same manner as in Example 3 except that the temperature of the water bath was 30 ° C.
  • Example 8 A transparent portion was formed on the polarizer in the same manner as in Example 3 except that the temperature of the water bath was 40 ° C.
  • Example 2 A transparent part was formed on the polarizer in the same manner as in Example 1 except that hydrochloric acid was not contacted.
  • Ts Transmittance
  • the measurement was performed using a spectrophotometer (product name “DOT-3” manufactured by Murakami Color Research Laboratory Co., Ltd.).
  • the transmittance (T) is a Y value obtained by correcting the visibility with a 2-degree field of view (C light source) of JlS Z 8701-1982.
  • Iodine content The iodine content in the contact part of a polarizer was calculated
  • the iodine content of the polarizer was determined from an X-ray intensity measured under the following conditions, using a calibration curve prepared in advance using a standard sample.
  • ⁇ Analyzer X-ray fluorescence analyzer (XRF) manufactured by Rigaku Denki Kogyo Co., Ltd.
  • Reduction rate (sodium content in contact part immediately after contact) ⁇ (sodium content in contact part (transparent part) of the obtained polarizer) / (sodium content in contact part immediately after contact) ⁇ 100 5.
  • Example 2 the content of iodine was low in the transparent part, and the iodine was a low concentration part. Compared to Comparative Example 2, the size of the transparent portion was maintained in each Example. As shown in FIGS. 2 and 3, high dimensional stability was confirmed in Examples 1 to 6.
  • the polarizer of the present invention is suitably used for a mobile phone such as a smartphone, an image display device with a camera (liquid crystal display device, organic EL device) such as a notebook PC or tablet PC.
  • a mobile phone such as a smartphone
  • an image display device with a camera liquid crystal display device, organic EL device
  • a notebook PC or tablet PC such as a notebook PC or tablet PC.

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Abstract

　画像表示装置等の電子デバイスの多機能化および高機能化を実現し得る偏光子が提供される。本発明の偏光子は、二色性物質を含む樹脂フィルムから構成され、樹脂フィルム内に二色性物質の含有量が相対的に低い二色性物質低濃度部を有する。本発明の偏光子においては、二色性物質低濃度部のアルカリ金属および／またはアルカリ土類金属の含有量は３．６重量％以下である。

Description

偏光子、偏光板および画像表示装置
　本発明は、偏光子、偏光板および画像表示装置に関する。より詳細には、本発明は、非偏光部を有する偏光子、ならびにそのような偏光子を用いた偏光板および画像表示装置に関する。
　携帯電話、ノート型パーソナルコンピューター（ＰＣ）等の画像表示装置には、カメラ等の内部電子部品が搭載されているものがある。このような画像表示装置のカメラ性能等の向上を目的として、種々の検討がなされている（例えば、特許文献１～５）。しかし、スマートフォン、タッチパネル式の情報処理装置の急速な普及により、カメラ性能等のさらなる向上が望まれている。また、画像表示装置の形状の多様化および高機能化に対応するために、部分的に偏光性能を有する偏光板が求められている。
特開２０１１－８１３１５号公報 特開２００７－２４１３１４号公報 米国特許出願公開第２００４／０２１２５５５号明細書 特開２０１２－１３７７３８号公報 韓国公開特許第１０－２０１２－０１１８２０５号公報
　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、その主たる目的は画像表示装置等の電子デバイスの多機能化および高機能化を実現し得る偏光子を提供することにある。
　本発明の偏光子は、二色性物質を含む樹脂フィルムから構成され、該樹脂フィルム内に該二色性物質の含有量が相対的に低い二色性物質低濃度部を有する。該偏光子においては、該二色性物質低濃度部のアルカリ金属および／またはアルカリ土類金属の含有量が３．６重量％以下である。
　１つの実施形態においては、上記二色性物質低濃度部は、該樹脂フィルムに塩基性溶液を接触させることにより形成される。
　１つの実施形態においては、上記塩基性溶液は、アルカリ金属および／またはアルカリ土類金属の水酸化物を含む水溶液である。
　１つの実施形態においては、上記二色性物質低濃度部の二色性物質含有量は１．０重量％以下である。
　１つの実施形態においては、上記二色性物質低濃度部の透過率は５０％以上である。
　１つの実施形態においては、上記偏光子の厚みは３０μｍ以下である。
　１つの実施形態においては、上記二色性物質低濃度部は、搭載される画像表示装置のカメラ部に対応する。
　本発明の別の局面によれば、偏光板が提供される。この偏光板は、上記の偏光子を有する。
　本発明のさらに別の局面によれば、画像表示装置が提供される。この画像表示装置は、上記の偏光板を備える。
　本発明によれば、電子デバイスの多機能化および高機能化を実現し得る偏光子を提供することができる。本発明の偏光子は二色性物質の含有量が樹脂フィルムの他の部分よりも相対的に低い二色性物質低濃度部を有する。二色性物質の含有量が他の部分よりも相対的に低いことにより、低濃度部の透過率が向上し得る。さらに、本発明の偏光子は、低濃度部の寸法安定性（例えば、加湿環境下での寸法安定性）に優れる。本発明の偏光子は、電子デバイスに好適に用いることができる。例えば、低濃度部が画像表示装置のカメラ部に対応する場合、透過性を確保するのみならず、撮影時の明るさおよび色味を最適化し、かつ、像の歪みを防止し、カメラ性能の向上に寄与することができる。さらに、本発明の偏光子は、映像やモニタ等の受信型電子デバイスだけではなく、ＬＥＤライトや赤外線センサー等の発信型電子デバイス、および、肉眼に対しての透過性および光の直進性を確保する画像表示装置にも好適に使用できる。
本発明の１つの実施形態による偏光子の平面図である。 （ａ）は加湿試験前の実施例１の偏光板の透明部を示す観察写真であり、（ｂ）は加湿試験後の実施例１の偏光板の透明部を示す観察写真である。 （ａ）は加湿試験前の比較例２の偏光板の透明部を示す観察写真であり、（ｂ）は加湿試験後の比較例２の偏光板の透明部を示す観察写真である。
　以下、本発明の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。
Ａ．偏光子
　図１は、本発明の１つの実施形態による偏光子の平面図である。偏光子１は、二色性物質を含む樹脂フィルムから構成される。偏光子（樹脂フィルム）１は、二色性物質の含有量が相対的に低い低濃度部２が形成されている。具体的には、偏光子１には他の部位３よりも二色性物質の含有量が低い低濃度部２が形成されている。低濃度部は、非偏光部として機能し得る。このような構成によれば、機械的に（例えば、彫刻刃打抜き、プロッター、ウォータージェット等を用いて機械的に抜き落とす方法により）、貫通穴が形成されている場合に比べて、クラック、デラミ（層間剥離）、糊はみ出し等の品質上の問題が回避される。また、低濃度部は二色性物質自体の含有量が低いので、レーザー光等により二色性物質を分解して非偏光部が形成されている場合に比べて、非偏光部の透明性が良好に維持される。
　図示例では、小円形の低濃度部２が偏光子１の上端部中央部に形成されているが、低濃度部の数、配置、形状、サイズ等は、適宜設計され得る。例えば、搭載される画像表示装置のカメラ部の位置、形状、サイズ等に応じて設計される。具体的には、画像表示装置のカメラ以外の部分（例えば、画像表示部）に低濃度部が対応しないように設計される。
　低濃度部の透過率（例えば、２３℃における波長５５０ｎｍの光で測定した透過率）は、好ましくは５０％以上、より好ましくは６０％以上、さらに好ましくは７５％以上、特に好ましくは９０％以上である。このような透過率であれば、所望の透明性を確保することができる。例えば、画像表示装置のカメラ部に低濃度部を対応させた場合に、カメラの撮影性能に対する悪影響を防止することができる。
　偏光子（低濃度部を除く）は、好ましくは、波長３８０ｎｍ～７８０ｎｍの範囲で吸収二色性を示す。偏光子（低濃度部を除く）の単体透過率（Ｔｓ）は、好ましくは３９％以上、より好ましくは３９．５％以上、さらに好ましくは４０％以上、特に好ましくは４０．５％以上である。なお、単体透過率の理論上の上限は５０％であり、実用的な上限は４６％である。また、単体透過率（Ｔｓ）は、ＪＩＳ　Ｚ８７０１の２度視野（Ｃ光源）により測定して視感度補正を行なったＹ値であり、例えば、顕微分光システム（ラムダビジョン製、ＬＶｍｉｃｒｏ）を用いて測定することができる。偏光子（低濃度部を除く）の偏光度は、好ましくは９９．８％以上、より好ましくは９９．９％以上、さらに好ましくは９９．９５％以上である。
　偏光子（樹脂フィルム）の厚みは、任意の適切な値に設定され得る。厚みは、代表的には０．５μｍ以上８０μｍ以下であり、好ましくは３０μｍ以下であり、より好ましくは２５μｍ以下であり、さらに好ましくは１８μｍ以下であり、特に好ましくは１２μｍ以下であり、さらに特に好ましくは８μｍ未満である。厚みの下限値は好ましくは１μｍ以上である。厚みが薄いほど、低濃度部が良好に形成され得る。例えば、後述の塩基性溶液を接触させる際、より短時間で低濃度部を形成することができる。また、塩基性溶液を接触させた部分の厚みが他の部分よりも薄くなる場合がある。厚みが薄いことにより、塩基性溶液に接触させた部分と他の部分との厚みの差を小さくすることができ、保護フィルム等の他の構成部材との貼り合せを良好に行うことができる。
　上記二色性物質としては、例えば、ヨウ素、有機染料等が挙げられる。これらは、単独で、または二種以上組み合わせて用いられ得る。好ましくはヨウ素が用いられる。後述する塩基性溶液との接触により、低濃度部が良好に形成され得るからである。
　上記低濃度部は、上記他の部位よりも二色性物質の含有量が低い部分である。低濃度部の二色性物質の含有量は、好ましくは１．０重量％以下、より好ましくは０．５重量％以下、さらに好ましくは０．２重量％以下である。低濃度部の二色性物質の含有量がこのような範囲であれば、低濃度部に所望の透明性を十分に付与することができる。例えば、画像表示装置のカメラ部に低濃度部を対応させた場合に、明るさおよび色味の両方の観点から非常に優れた撮影性能を実現することができる。一方、低濃度部の二色性物質の含有量の下限値は、通常、検出限界値以下である。なお、二色性物質としてヨウ素を用いる場合、ヨウ素含有量は、例えば、蛍光Ｘ線分析で測定したＸ線強度から、予め標準試料を用いて作成した検量線により求められる。
　他の部位における二色性物質の含有量と低濃度部における二色性物質の含有量との差は、好ましくは０．５重量％以上、さらに好ましくは１重量％以上である。含有量の差がこのような範囲であれば、所望の透明性を有する低濃度部を形成することができる。
　上記低濃度部は、アルカリ金属および／またはアルカリ土類金属の含有量が３．６重量％以下であり、好ましくは２．５重量％以下であり、より好ましくは１．０重量％以下であり、さらに好ましくは０．５重量％以下である。低濃度部におけるアルカリ金属および／またはアルカリ土類金属の含有量がこのような範囲であれば、後述する塩基性溶液との接触により形成された低濃度部の形状を良好に維持することができる（すなわち、優れた寸法安定性を有する低濃度部を実現することができる）。当該含有量は、例えば、蛍光Ｘ線分析により測定したＸ線強度から予め標準試料を用いて作成した検量線により求めることができる。このような含有量は、後述する塩基性溶液との接触において、接触部におけるアルカリ金属および／またはアルカリ土類金属を低減させることにより実現され得る。
　上記樹脂フィルムを形成する樹脂としては、任意の適切な樹脂が用いられ得る。好ましくは、ポリビニルアルコール系樹脂（以下、「ＰＶＡ系樹脂」と称する）が用いられる。ＰＶＡ系樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール、エチレン－ビニルアルコール共重合体が挙げられる。ポリビニルアルコールは、ポリ酢酸ビニルをケン化することにより得られる。エチレン－ビニルアルコール共重合体は、エチレン－酢酸ビニル共重合体をケン化することにより得られる。ＰＶＡ系樹脂のケン化度は、通常８５モル％以上１００モル％未満であり、好ましくは９５．０モル％～９９．９５モル％、さらに好ましくは９９．０モル％～９９．９３モル％である。ケン化度は、ＪＩＳ　Ｋ　６７２６－１９９４に準じて求めることができる。このようなケン化度のＰＶＡ系樹脂を用いることによって、耐久性に優れた偏光子を得ることができる。ケン化度が高すぎる場合には、ゲル化してしまうおそれがある。
　ＰＶＡ系樹脂の平均重合度は、目的に応じて適切に選択され得る。平均重合度は、通常１０００～１００００であり、好ましくは１２００～４５００、さらに好ましくは１５００～４３００である。なお、平均重合度は、ＪＩＳ　Ｋ　６７２６－１９９４に準じて求めることができる。
Ｂ．偏光子の製造方法
　上記低濃度部は、上記二色性物質を含む上記樹脂フィルムに塩基性溶液を接触させることにより形成され得る。さらに、低濃度部における上記のようなアルカリ金属および／またはアルカリ土類金属含有量は、塩基性溶液との接触部に含まれるアルカリ金属および／またはアルカリ土類金属を低減させることにより実現され得る。したがって、本発明の偏光子の製造方法は、二色性物質を含む樹脂フィルムに塩基性溶液を接触させることと、この接触部に含まれるアルカリ金属および／またはアルカリ土類金属を低減させることを含む。
Ｂ－１．塩基性溶液の接触
　上記のとおり、低濃度部は、二色性物質を含む樹脂フィルムに塩基性溶液を接触させることにより形成される。二色性物質としてヨウ素を用いる場合、樹脂フィルムの所望の部位に塩基性溶液を接触させることで、接触部のヨウ素含有量を容易に低減させることができる。具体的には、接触により、塩基性溶液は樹脂フィルム内部へと浸透し得る。樹脂フィルムに含まれるヨウ素錯体は塩基性溶液に含まれる塩基により還元され、ヨウ素イオンとなる。ヨウ素錯体がヨウ素イオンに還元されることにより、接触部の透過率が向上し得る。そして、ヨウ素イオンとなったヨウ素は、樹脂フィルムから塩基性溶液の溶媒中に移動する。こうして得られる低濃度部は、その透明性が良好に維持され得る。具体的には、ヨウ素錯体を破壊して透過率を向上させた場合、樹脂フィルム内に残存するヨウ素が、偏光子の使用に伴い再度ヨウ素錯体を形成して透過率が低下し得るが、ヨウ素含有量を低減させた場合はそのような問題は防止される。
　塩基性溶液の接触方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。例えば、樹脂フィルムに対し、塩基性溶液を滴下、塗工、スプレーする方法、樹脂フィルムを塩基性溶液に浸漬する方法が挙げられる。
　塩基性溶液の接触に際し、所望の部位以外に塩基性溶液が接触しないように（二色性物質の濃度が低くならないように）、任意の適切な保護材で樹脂フィルムを保護してもよい。具体的には、樹脂フィルムの保護材としては、例えば、保護フィルム、表面保護フィルムが挙げられる。保護フィルムは、偏光子の保護フィルムとしてそのまま利用され得るものある。表面保護フィルムは、偏光子の製造時に一時的に用いられるものである。表面保護フィルムは、任意の適切なタイミングで樹脂フィルムから取り除かれるため、代表的には、樹脂フィルムに粘着剤層を介して貼り合わされる。保護材の別の具体例としては、フォトレジスト等が挙げられる。
　上記塩基性化合物としては、任意の適切な塩基性化合物を用いることができる。塩基性化合物としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属の水酸化物、水酸化カルシウム等のアルカリ土類金属の水酸化物、炭酸ナトリウム等の無機アルカリ金属塩、酢酸ナトリウム等の有機アルカリ金属塩、アンモニア水等が挙げられる。これらの中でも、好ましくはアルカリ金属および／またはアルカリ土類金属の水酸化物が用いられ、さらに好ましくは水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウムが用いられる。二色性物質を効率良くイオン化することができ、より簡便に低濃度部を形成することができる。これらの塩基性化合物は単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
　塩基性溶液の溶媒としては、任意の適切な溶媒を用いることができる。具体的には、水、エタノール、メタノール等のアルコール、エーテル、ベンゼン、クロロホルム、および、これらの混合溶媒が挙げられる。これらの中でも、イオン化した二色性物質が良好に溶媒へと移行し得ることから、水、アルコールが好ましく用いられる。
　塩基性溶液の濃度は、例えば、０．０１Ｎ～５Ｎであり、好ましくは０．０５Ｎ～３Ｎであり、より好ましくは０．１Ｎ～２．５Ｎである。濃度がこのような範囲であれば、所望の低濃度部が良好に形成され得る。
　塩基性溶液の液温は、例えば、２０℃～５０℃である。樹脂フィルムと塩基性溶液との接触時間は、樹脂フィルムの厚みや、塩基性化合物の種類、および、塩基性溶液の濃度に応じて設定することができ、例えば、５秒間～３０分間である。
　１つの実施形態においては、塩基性溶液の接触に際し、樹脂フィルム表面は、その少なくとも一部が露出するように表面保護フィルムで被覆されている。図示例の偏光子は、例えば、樹脂フィルムに小円形の貫通穴が形成された表面保護フィルムを貼り合わせ、これに塩基性溶液を接触させることで作製される。その際、樹脂フィルムのもう片側（表面保護フィルムが配置されていない側）も保護されていることが好ましい。なお、樹脂フィルムが長尺状である場合、樹脂フィルムと保護材との積層はロールトゥロールにより行われるのが好ましい。ここで、「ロールトゥロール」とは、ロール状のフィルムを搬送しながら互いの長尺方向を揃えて積層することをいう。長尺状の表面保護フィルムには、例えば、その長手方向および／または幅方向に所定の間隔で貫通穴が形成されている。
　上記表面保護フィルムの厚みは、代表的には２０μｍ～２５０μｍであり、好ましくは３０μｍ～１５０μｍである。表面保護フィルムは、硬度（例えば、弾性率）が高いフィルムが好ましい。上記貫通穴の変形が防止され得るからである。表面保護フィルムの形成材料としては、ポリエチレンテレフタレート系樹脂等のエステル系樹脂、ノルボルネン系樹脂等のシクロオレフィン系樹脂、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、これらの共重合体樹脂等が挙げられる。好ましくは、エステル系樹脂（特に、ポリエチレンテレフタレート系樹脂）である。
　塩基性溶液を接触させる際、樹脂フィルムは、偏光子として使用し得る状態とされていることが好ましい。具体的には、膨潤処理、延伸処理、上記二色性物質による染色処理、架橋処理、洗浄処理、乾燥処理等の各種処理が施されていることが好ましい。なお、各種処理を施す際、樹脂フィルムは、基材上に形成された樹脂層であってもよい。基材と樹脂層との積層体は、例えば、上記樹脂フィルムの形成材料を含む塗布液を基材に塗布する方法、基材に樹脂フィルムを積層する方法等により得ることができる。
　染色処理は、代表的には二色性物質を吸着させることにより行う。当該吸着方法としては、例えば、二色性物質を含む染色液に樹脂フィルムを浸漬させる方法、樹脂フィルムに当該染色液を塗工する方法、当該染色液を樹脂フィルムに噴霧する方法等が挙げられる。好ましくは、染色液に樹脂フィルムを浸漬させる方法である。二色性物質が良好に吸着し得るからである。
　二色性物質としてヨウ素を用いる場合、染色液としては、ヨウ素水溶液が好ましく用いられる。ヨウ素の配合量は、水１００重量部に対して、好ましくは０．０４重量部～５．０重量部である。ヨウ素の水に対する溶解度を高めるため、ヨウ素水溶液にヨウ化物を配合することが好ましい。ヨウ化物としては、ヨウ化カリウムが好ましく用いられる。ヨウ化物の配合量は、水１００重量部に対して、好ましくは０．３重量部～１５重量部である。
　上記延伸処理において、樹脂フィルムは、代表的には３倍～７倍に一軸延伸される。なお、延伸方向は、得られる偏光子の吸収軸方向に対応し得る。
　上記各種処理により、樹脂フィルムにはホウ酸が含まれ得る。例えば、上記延伸処理、架橋処理の際に、ホウ酸溶液（例えば、ホウ酸水溶液）を接触させることで、樹脂フィルムにホウ酸が含まれ得る。樹脂フィルムのホウ酸含有量は、例えば１０重量％～３０重量％である。また、塩基性溶液との接触部におけるホウ酸含有量は、例えば５重量％～１２重量％である。
Ｂ－２．アルカリ金属および／またはアルカリ土類金属の低減
　上記塩基性溶液との接触後、塩基性溶液を接触させた接触部において、樹脂フィルムに含まれるアルカリ金属および／またはアルカリ土類金属を低減させる。アルカリ金属および／またはアルカリ土類金属を低減させることにより、寸法安定性に優れた低濃度部を得ることができる。具体的には、加湿環境下においても、塩基性溶液との接触により形成された低濃度部の形状をそのまま維持することができる。
　樹脂フィルムに塩基性溶液を接触させることにより、接触部にアルカリ金属および／またはアルカリ土類金属の水酸化物が残存し得る。また、樹脂フィルムに塩基性溶液を接触させることにより、接触部にアルカリ金属および／またはアルカリ土類金属の金属塩が生成し得る。これらは水酸化物イオンを生成し得、生成した水酸化物イオンは、接触部周囲に存在する二色性物質（例えば、ヨウ素錯体）に作用（分解・還元）して、非偏光領域（低濃度領域）を広げ得る。したがって、アルカリ金属および／またはアルカリ土類金属塩を低減させることにより、経時的に非偏光領域が広がるのを抑制して、所望の非偏光部形状が維持され得ると考えられる。
　上記水酸化物イオンを生成し得る金属塩としては、例えば、ホウ酸塩が挙げられる。ホウ酸塩は、樹脂フィルムに含まれるホウ酸が塩基性溶液（アルカリ金属の水酸化物および／またはアルカリ土類金属の水酸化物の溶液）に中和されて生成し得る。なお、ホウ酸塩（メタホウ酸塩）は、例えば、偏光子が加湿環境下に置かれることにより、下記式に示すように、加水分解されて水酸化物イオンを生成し得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 （式中、Ｘはアルカリ金属またはアルカリ土類金属を表す）
　本発明の偏光子の製造方法においては、接触部におけるアルカリ金属および／またはアルカリ土類金属の含有量が３．６重量％以下、好ましくは２．５重量％以下、より好ましくは１．０重量％以下、さらに好ましくは０．５重量％以下となるように当該含有量を低減させる。
　なお、樹脂フィルムには、偏光子とするための各種処理を施されることにより、予め、アルカリ金属および／またはアルカリ土類金属が含まれ得る。例えば、ヨウ化カリウム等のヨウ化物の溶液を接触させることで、樹脂フィルムにカリウムが含まれ得る。このように、通常、偏光子に含まれるアルカリ金属および／またはアルカリ土類金属は、上記低濃度部の寸法安定性に悪影響を及ぼさないと考えられる。
　上記低減方法としては、好ましくは、塩基性溶液との接触部に処理液を接触させる方法が用いられる。このような方法によれば、樹脂フィルムから処理液にアルカリ金属および／またはアルカリ土類金属を移行させて、その含有量を低減させることができる。
　処理液の接触方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。例えば、塩基性溶液との接触部に対し、処理液を滴下、塗工、スプレーする方法、塩基性溶液との接触部を塩基性溶液に浸漬する方法が挙げられる。
　塩基性溶液の接触時に、任意の適切な保護材で樹脂フィルムを保護した場合、そのままの状態で処理液を接触させることが好ましい（特に、処理液の温度が５０℃以上の場合）。このような形態によれば、塩基性溶液との接触部以外の部位において、処理液による偏光特性の低下を防止することができる。
　上記処理液は、任意の適切な溶媒を含み得る。溶媒としては、例えば、水、エタノール、メタノール等のアルコール、エーテル、ベンゼン、クロロホルム、および、これらの混合溶媒が挙げられる。これらの中でも、アルカリ金属および／またはアルカリ土類金属を効率的に移行させる観点から、水、アルコールが好ましく用いられる。水としては、任意の適切な水を用いることができる。例えば、水道水、純水、脱イオン水等が挙げられる。
　接触時の処理液の温度は、例えば２０℃以上であり、好ましくは５０℃以上、より好ましくは６０℃以上、さらに好ましくは７０℃以上である。このような温度であれば、アルカリ金属および／またはアルカリ土類金属を処理液に効率的に移行させることができる。具体的には、樹脂フィルムの膨潤率を著しく向上させて、樹脂フィルム内のアルカリ金属および／またはアルカリ土類金属を物理的に除去することができる。一方で、水の温度は、実質的には９５℃以下である。
　接触時間は、接触方法、処理液（水）の温度、樹脂フィルムの厚み等に応じて、適宜調整され得る。例えば、温水に浸漬する場合、接触時間は、好ましくは１０秒～３０分、より好ましくは３０秒～１５分、さらに好ましくは６０秒～１０分である。
　１つの実施形態においては、上記処理液として酸性溶液が用いられる。酸性溶液を用いることにより、樹脂フィルムに残存するアルカリ金属および／またはアルカリ土類金属の水酸化物を中和して、樹脂フィルム内のアルカリ金属および／またはアルカリ土類金属を化学的に除去することができる。
　酸性溶液に含まれる酸性化合物としては、任意の適切な酸性化合物を用いることができる。酸性化合物としては、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、フッ化水素、ホウ酸等の無機酸、ギ酸、シュウ酸、クエン酸、酢酸、安息香酸等の有機酸等が挙げられる。酸性溶液に含まれる酸性化合物は、好ましくは無機酸であり、さらに好ましくは塩酸、硫酸、硝酸である。これらの酸性化合物は単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
　好ましくは、酸性化合物として、ホウ酸よりも酸性度の強い酸性化合物が好適に用いられる。上記アルカリ金属および／またはアルカリ土類金属の金属塩（ホウ酸塩）にも作用し得るからである。具体的には、ホウ酸塩からホウ酸を遊離させて、樹脂フィルム内のアルカリ金属および／またはアルカリ土類金属を化学的に除去することができる。
　上記酸性度の指標としては、例えば、酸解離定数（ｐＫａ）が挙げられ、ホウ酸のｐＫａ（９．２）よりもｐＫａの小さい酸性化合物が好ましく用いられる。具体的には、ｐＫａは、好ましくは９．２未満であり、より好ましくは５以下である。ｐＫａは任意の適切な測定装置を用いて測定してもよく、化学便覧　基礎編　改訂５版（日本化学会編、丸善出版）等の文献に記載の値を参照してもよい。また、多段解離する酸性化合物では、各段階でｐＫａの値が変わり得る。このような酸性化合物を用いる場合、各段階のｐＫａの値のいずれかが上記の範囲内であるものが用いられる。なお、本明細書において、ｐＫａは２５℃の水溶液における値をいう。
　酸性化合物のｐＫａとホウ酸のｐＫａとの差は、例えば２．０以上であり、好ましくは２．５～１５であり、より好ましくは２．５～１３である。このような範囲であれば、アルカリ金属および／またはアルカリ土類金属を処理液に効率的に移行させることができ、結果として、低濃度部における所望のアルカリ金属および／またはアルカリ土類金属含有量を実現することができる。
　上記ｐＫａを満足し得る酸性化合物としては、例えば、塩酸（ｐＫａ：－３．７）、硫酸（ｐＫ２：１．９６）、硝酸（ｐＫａ：－１．８）、フッ化水素（ｐＫａ：３．１７）、ホウ酸（ｐＫａ：９．２）等の無機酸、ギ酸（ｐＫａ：３．５４）、シュウ酸（ｐＫ１：１．０４、ｐＫ２：３．８２）、クエン酸（ｐＫ１：３．０９、ｐＫ２：４．７５、ｐＫ３：６．４１）、酢酸（ｐＫａ：４．８）、安息香酸（ｐＫａ：４．０）等の有機酸等が挙げられる。
　なお、酸性溶液（処理液）の溶媒は上述のとおりであり、処理液として酸性溶液を用いる本形態においても、上記樹脂フィルム内のアルカリ金属および／またはアルカリ土類金属の物理的な除去は起こり得る。
　上記酸性溶液の濃度は、例えば、０．０１Ｎ～５Ｎであり、好ましくは０．０５Ｎ～３Ｎであり、より好ましくは０．１Ｎ～２．５Ｎである。
　上記酸性溶液の液温は、例えば２０℃～５０℃である。酸性溶液への接触時間は、樹脂フィルムの厚みや、酸性化合物の種類、および、酸性溶液の濃度に応じて設定することができ、例えば、５秒間～３０分間である。
　本発明の偏光子は、二色性物質を含む樹脂フィルムにこれらの処理が施されることにより得られ得る。なお、樹脂フィルムは上記処理以外に、任意の適切な他の処理をさらに施され得る。他の処理としては、塩基性溶液および／または酸性溶液の除去、ならびに、洗浄等が挙げられる。
　塩基性溶液および／または酸性溶液の除去方法の具体例としては、ウエス等による拭き取り除去、吸引除去、自然乾燥、加熱乾燥、送風乾燥、減圧乾燥等が挙げられる。上記乾燥温度は、例えば、２０℃～１００℃である。
　洗浄処理は任意の適切な方法により行われる。洗浄処理に使用する溶液は、例えば、純水、メタノール、エタノール等のアルコール、酸性水溶液、および、これらの混合溶媒等が挙げられる。洗浄処理は任意の適切な段階で行われ得る。洗浄処理は複数回行ってもよい。
Ｂ．偏光板
　本発明の偏光板は、上記偏光子を有する。本発明の偏光板は、代表的には、少なくともその片側に保護フィルムを積層させて使用される。保護フィルムの形成材料としては、例えば、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース等のセルロース系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂等のエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、これらの共重体樹脂等が挙げられる。
　保護フィルムの偏光子を積層させない面には、表面処理層として、ハードコート層や反射防止処理、拡散ないしアンチグレアを目的とした処理が施されていてもよい。
　保護フィルムの厚みは、好ましくは１０μｍ～１００μｍである。保護フィルムは、代表的には、接着層（具体的には、接着剤層、粘着剤層）を介して偏光子に積層される。接着剤層は、代表的にはＰＶＡ系接着剤や活性化エネルギー線硬化型接着剤で形成される。粘着剤層は、代表的にはアクリル系粘着剤で形成される。
Ｃ．画像表示装置
　本発明の画像表示装置は、上記偏光板を備える。画像表示装置としては、例えば、液晶表示装置、有機ＥＬデバイスが挙げられる。具体的には、液晶表示装置は、液晶セルと、この液晶セルの片側もしくは両側に配置された上記偏光子とを含む液晶パネルを備える。有機ＥＬデバイスは、視認側に上記偏光子が配置された有機ＥＬパネルを備える。偏光子は、その低濃度部が搭載される画像表示装置のカメラ部に対応するように配置される。
［実施例１］
　基材として、長尺状で、吸水率０．７５％、Ｔｇ７５℃の非晶質のイソフタル酸共重合ポリエチレンテレフタレート（ＩＰＡ共重合ＰＥＴ）フィルム（厚み：１００μｍ）を用いた。基材の片面に、コロナ処理を施し、このコロナ処理面に、ポリビニルアルコール（重合度４２００、ケン化度９９．２モル％）およびアセトアセチル変性ＰＶＡ（重合度１２００、アセトアセチル変性度４．６％、ケン化度９９．０モル％以上、日本合成化学工業社製、商品名「ゴーセファイマーＺ２００」）を９：１の比で含む水溶液を２５℃で塗布および乾燥して、厚み１１μｍのＰＶＡ系樹脂層を形成し、積層体を作製した。
　得られた積層体を、１２０℃のオーブン内で周速の異なるロール間で縦方向（長手方向）に２．０倍に自由端一軸延伸した（空中補助延伸）。
　次いで、積層体を、液温３０℃の不溶化浴（水１００重量部に対して、ホウ酸を４重量部配合して得られたホウ酸水溶液）に３０秒間浸漬させた（不溶化処理）。
　次いで、液温３０℃の染色浴に、偏光板が所定の透過率となるようにヨウ素濃度、浸漬時間を調整しながら浸漬させた。本実施例では、水１００重量部に対して、ヨウ素を０．２重量部配合し、ヨウ化カリウムを１．５重量部配合して得られたヨウ素水溶液に６０秒間浸漬させた（染色処理）。
　次いで、液温３０℃の架橋浴（水１００重量部に対して、ヨウ化カリウムを３重量部配合し、ホウ酸を３重量部配合して得られたホウ酸水溶液）に３０秒間浸漬させた（架橋処理）。
　その後、積層体を、液温７０℃のホウ酸水溶液（水１００重量部に対して、ホウ酸を４重量部配合し、ヨウ化カリウムを５重量部配合して得られた水溶液）に浸漬させながら、周速の異なるロール間で縦方向（長手方向）に総延伸倍率が５．５倍となるように一軸延伸を行った（水中延伸）。
　その後、積層体を液温３０℃の洗浄浴（水１００重量部に対して、ヨウ化カリウムを４重量部配合して得られた水溶液）に浸漬させた（洗浄処理）。
　続いて、積層体のＰＶＡ系樹脂層表面に、ＰＶＡ系樹脂水溶液（日本合成化学工業社製、商品名「ゴーセファイマー（登録商標）Ｚ－２００」、樹脂濃度：３重量％）を塗布して保護フィルム（厚み２５μｍ）を貼り合わせ、これを６０℃に維持したオーブンで５分間加熱した。その後、基材をＰＶＡ系樹脂層から剥離し、偏光板（偏光子（透過率４２．３％、厚み５μｍ）／保護フィルム）を得た。
　上記で得られた総厚３０μｍの偏光板の偏光子側表面に、常温の水酸化ナトリウム水溶液（１．０ｍｏｌ／Ｌ（１．０Ｎ））を直径４ｍｍになるように滴下し、６０秒間放置した。その後、滴下した水酸化ナトリウム水溶液をウエスで除去した。
　次いで、常温の塩酸（１．０ｍｏｌ／Ｌ（１．０Ｎ））を水酸化ナトリウム水溶液との接触部に滴下し、３０秒間放置した。その後、滴下した塩酸をウエスで除去し、偏光子に透明部を形成した。
［実施例２］
　塩酸の濃度を０．１ｍｏｌ／Ｌ（０．１Ｎ）とした以外は実施例１と同様にして、偏光子に透明部を形成した。
［実施例３］
　エステル系フィルム（厚み３８μｍ）の一方の面に粘着剤（アクリル系粘着剤）を厚みが１０μｍになるよう塗布した。この粘着剤付エステル系フィルムに、ピクナル刃を用いて直径４ｍｍの貫通穴を形成した。
　実施例１で用いた総厚３０μｍの偏光板の偏光子側に、エステル系フィルムを、粘着剤層を介して貼り合わせ、偏光フィルム積層体を得た。
　得られた偏光フィルム積層体のエステル系フィルムから偏光子が露出した部分に、常温の水酸化ナトリウム水溶液（１．０ｍｏｌ／Ｌ（１．０Ｎ））を滴下し、６０秒間放置した。その後、滴下した水酸化ナトリウム水溶液をウエスで除去した。
　次いで、偏光フィルム積層体を５５℃に設定したウォーターバスに６０秒間浸漬した。浸漬後、表面に付着した水をウエスで除去してからエステル系フィルムを剥離し、偏光子に透明部を形成した。
［実施例４］
　ウォーターバスの温度を７０℃にしたこと以外は実施例３と同様にして、偏光子に透明部を形成した。
［実施例５］
　ウォーターバスの温度を４０℃にしたこと、および、水をウエスで除去した後に偏光子が露出した部分に塩酸（１．０ｍｏｌ／Ｌ（１．０Ｎ））を滴下して３０秒間放置し、ウエスで塩酸を除去したこと以外は実施例３と同様にして、偏光子に透明部を形成した。
［実施例６］
　ウォーターバスの温度を７０℃にした以外は実施例５と同様にして、偏光子に透明部を形成した。
［実施例７］
　ウォーターバスの温度を３０℃とした以外は実施例３と同様にして、偏光子に透明部を形成した。
［実施例８］
　ウォーターバスの温度を４０℃とした以外は実施例３と同様にして、偏光子に透明部を形成した。
（比較例１）
　水酸化ナトリウム水溶液に代えて純水を用いたこと、および、塩酸を接触させなかったこと以外は実施例１と同様にして、透明部の形成を試みた。
（比較例２）
　塩酸を接触させなかったこと以外は実施例１と同様にして、偏光子に透明部を形成した。
　各実施例および比較例の偏光板について以下の項目について評価した。評価結果を表１にまとめる。
１．透過率（Ｔｓ）
　分光光度計（村上色彩技術研究所（株）製　製品名「ＤＯＴ－３」）を用いて測定した。透過率（Ｔ）は、ＪｌＳ　Ｚ　８７０１－１９８２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。
２．ヨウ素含有量
　蛍光Ｘ線分析により、偏光子の接触部におけるヨウ素含有量を求めた。具体的には、下記条件により測定したＸ線強度から、あらかじめ標準試料を用いて作成した検量線により、偏光子のヨウ素含有量を求めた。
　・分析装置：理学電機工業製 蛍光Ｘ線分析装置（ＸＲＦ） 製品名「ＺＳＸ１００ｅ」
　・対陰極：ロジウム
　・分光結晶：フッ化リチウム
　・励起光エネルギー：４０ｋＶ－９０ｍＡ
　・ヨウ素測定線：Ｉ－ＬＡ
　・定量法：ＦＰ法
　・２θ角ピーク：１０３．０７８ｄｅｇ（ヨウ素）
　・測定時間：４０秒
３．ナトリウム含有量
　蛍光Ｘ線分析により、偏光子の接触部におけるナトリウム含有量を求めた。具体的には、下記条件により測定したＸ線強度から、あらかじめ標準試料を用いて作成した検量線により、偏光子のナトリウム含有量を求めた。
　・分析装置：理学電機工業製 蛍光Ｘ線分析装置（ＸＲＦ）　製品名「ＺＳＸ１００ｅ」
　・対陰極：ロジウム
　・分光結晶：フッ化リチウム
　・励起光エネルギー：４０ｋＶ－９０ｍＡ
　・ナトリウム測定線：Ｎａ－ＫＡ
　・定量法：ＦＰ法
　・測定時間：４０秒
４．ナトリウム低減率
　接触させた水酸化ナトリウム水溶液をウエスで除去し、接触直後の接触部のナトリウム含有量を測定した。その後、最終的に得られた偏光子の接触部（透明部）のナトリウム含有量を測定した。これらの測定値を用いて、下記式から低減率を算出した。
低減率＝（接触直後の接触部のナトリウム含有量）－（得られた偏光子の接触部（透明部）のナトリウム含有量）／（接触直後の接触部のナトリウム含有量）×１００
５．サイズ変化率
　得られた偏光板を、６５℃/９０％ＲＨの環境下に５００時間おいた。加湿試験前後における透明部のサイズを測定し、以下の式を用いてサイズ変化率を算出した。
　なお、加湿試験後においては、超高速フレキシブル画像処理システム（キーエンス社製、商品名：ＸＧ－７５００）を用いてエッジ検出を行い透明部と他の部位との境界線を引き、その最大寸法となる部分を測定した。
サイズ変化率（％）＝１００×（加湿試験後の透明部のサイズ）/(加湿環試験前の透明部のサイズ)
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　各実施例および比較例２では、透明部においてヨウ素の含有量が低く、ヨウ素の低濃度部とされていた。比較例２に比べて、各実施例では透明部のサイズは維持されていた。図２，３に示すように、実施例１～６では高い寸法安定性が確認された。
　本発明の偏光子は、スマートフォン等の携帯電話、ノート型ＰＣ、タブレットＰＣ等のカメラ付き画像表示装置（液晶表示装置、有機ＥＬデバイス）に好適に用いられる。
　１　　　　　偏光子（樹脂フィルム）
　２　　　　　低濃度部

Claims (9)

  1. 　二色性物質を含む樹脂フィルムから構成され、該樹脂フィルム内に該二色性物質の含有量が相対的に低い二色性物質低濃度部を有する偏光子であって、
    　該二色性物質低濃度部のアルカリ金属および／またはアルカリ土類金属の含有量が３．６重量％以下である、偏光子。
  2. 　該二色性物質低濃度部が該樹脂フィルムに塩基性溶液を接触させることにより形成される、請求項１に記載の偏光子。
  3. 　前記塩基性溶液がアルカリ金属および／またはアルカリ土類金属の水酸化物を含む水溶液である、請求項２に記載の偏光子。
  4. 　前記二色性物質低濃度部の二色性物質含有量が１．０重量％以下である、請求項１から３のいずれかに記載の偏光子。
  5. 　前記二色性物質低濃度部の透過率が５０％以上である、請求項１から４のいずれかに記載の偏光子。
  6. 　厚みが３０μｍ以下である、請求項１から５のいずれかに記載の偏光子。
  7. 　前記二色性物質低濃度部が、搭載される画像表示装置のカメラ部に対応する、請求項１から６のいずれかに記載の偏光子。
  8. 　請求項１から７のいずれかに記載の偏光子を有する、偏光板。
  9. 　請求項８に記載の偏光板を備える、画像表示装置。
     
     
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