WO2016104741A1 - 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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polyvinyl alcohol
pva
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貴広 大野
亮 佐竹
道郎 新井
祐子 寺尾
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富士フイルム株式会社
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    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/86—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.
  • a polarizer used in an image display device such as a liquid crystal display device, an electroluminescence (EL) display device, a plasma display (PD), a field emission display (FED), etc.
  • EL electroluminescence
  • PD plasma display
  • FED field emission display
  • This polarizer is produced by subjecting polyvinyl alcohol resin to various treatments such as swelling, dyeing, cross-linking and stretching in a bath, followed by washing treatment and drying. (For example, refer to Patent Document 1).
  • a polarizing plate having a polarizer that can suppress the occurrence of curling even when the polarizer is thinned “a laminate in which a base material layer and a hydrophilic polymer layer are laminated is stretched.
  • the present inventors have known that the conventionally known polarizers described in Patent Documents 1 and 2, etc. have a high degree of polarization, but there is room for improvement in the transmittance, and the moisture permeability is reduced as the thickness is reduced. It has been clarified that the increase in the amount of moisture increases into the polarizer, and the durability, particularly the polarization performance after aging at high temperature and high humidity, is inferior.
  • an object of the present invention is to provide a polarizer that maintains an excellent degree of polarization, has a high transmittance, and is excellent in durability, and a polarizing plate and an image display device using the polarizer.
  • the present inventors have found that there is a polarizer in which the degree of orientation of the polyvinyl alcohol-based resin, the content of iodine as a dichroic substance, and the product of these products are in a specific range.
  • the inventors have found that the transmittance is increased and the durability is improved while maintaining a high degree of polarization, and the present invention has been completed. That is, it has been found that the above-described problem can be achieved by the following configuration.
  • the thickness of the polarizer is 2 to 20 ⁇ m
  • the degree of orientation of the polyvinyl alcohol-based resin is 0.11 or more and 0.16 or less
  • the iodine content is more than 0.50 g / m 2 and 1.0 g / m 2 or less
  • the product of the content of the degree of orientation of iodine polyvinyl alcohol-based resin is less than 0.08 g / m 2 or more 0.11 g / m 2, polarizers.
  • a polarizer that maintains an excellent degree of polarization, has high transmittance, and is excellent in durability, and a polarizing plate and an image display device using the polarizer.
  • a numerical range expressed using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.
  • the polarizer of the present invention is a polarizer having a polyvinyl alcohol resin and iodine contained in the polyvinyl alcohol resin, the polarizer has a thickness of 2 to 20 ⁇ m, and the orientation degree of the polyvinyl alcohol resin is 0.11 or more and 0.16 or less, the iodine content is more than 0.50 g / m 2 and 1.0 g / m 2 or less, and the product of the orientation degree of the polyvinyl alcohol resin and the iodine content is 0. .08g / m 2 or more 0.11 g / m 2 or less, is a polarizer.
  • the degree of polarization, the transmittance, and the durability indicating the performance of the polarizer of the present invention refer to the performance measured by the following methods.
  • the degree of polarization is the transmittance when two identical polarizers are superimposed so that their transmission axes are parallel (parallel transmittance: Tp), and the two polarizers are superimposed so that their transmission axes are orthogonal to each other.
  • the transmittance in this case is obtained by applying to the following equation.
  • Polarization degree (%) ⁇ (Tp ⁇ Tc) / (Tp + Tc) ⁇ 1/2 ⁇ 100
  • Each transmittance was measured at a wavelength of 550 nm using an automatic polarizing film measuring device VAP-7070 manufactured by JASCO Corporation, and the complete polarization obtained through the Granteller prism polarizer was taken as 100%, and 2 of JIS Z8701 This is indicated by a Y value with visibility corrected by a degree field of view (C light source).
  • the transmittance refers to the value of the single transmittance (Ts) measured at a wavelength of 550 nm using an automatic polarizing film measuring device VAP-7070 manufactured by JASCO Corporation. By the two-degree field of view (C light source) of JlSZ 8701, This is the Y value after the visibility correction.
  • Durability is evaluated by the amount of change in orthogonal transmittance before and after the durability test.
  • the orthogonal transmittance in the evaluation of durability was measured 10 times in the range of 380 nm to 780 nm using an automatic polarizing film measuring device VAP-7070 manufactured by JASCO Corporation, and the average value of the measured values at 410 nm. Is adopted.
  • the durability is before and after the test for 500 hours in an environment of 60 ° C. and a relative humidity of 95%, and before and after the test for 500 hours in an environment of 80 ° C. and a relative humidity of 0 to 20%.
  • the orthogonal transmittance is measured and the amount of change is calculated.
  • the degree of orientation of a polyvinyl alcohol (hereinafter also abbreviated as “PVA”) resin is 0.11 or more and 0.16 or less, and the iodine content is more than 0.50 g / m 2 . 0 g / m 2 or less, by the product of the content of the degree of orientation of iodine polyvinyl alcohol-based resin is less than 0.08 g / m 2 or more 0.11 g / m 2, a thickness of 2 ⁇ 20 [mu] m met
  • PVA polyvinyl alcohol
  • iodine is ionized in the polarizer, and higher order than I ⁇ and I ⁇ as shown in the equilibrium reaction shown in the following formula (I). It is thought that it exists in the state of polyiodide ion (in the following formula (I), polyiodine A and polyiodine B). Among these, it is polyiodide ions higher in order than I ⁇ that have an influence on the polarization performance, and these complex with PVA to form complexes (complex A and complex B in the following formula (I)). It is known to exhibit polarization performance by being oriented along the formed and oriented PVA.
  • a complex of polyiodide ion higher than I ⁇ and PVA acts on absorption at a wavelength of about 480 nm and a wavelength of about 610 nm
  • a polyiodide ion and PVA Among the complexes, a complex that acts on absorption near a wavelength of 480 nm is defined as Complex A, and a complex that acts on absorption near a wavelength of 610 nm is defined as Complex B.
  • polyiodide ions higher than I ⁇ have almost no absorption at a wavelength of 400 to 800 nm in a state where they are not complexed with PVA.
  • the content of the iodine 0.50 g / m 2 Ultra 1.0 g / m 2 or less and often, complex A and - equilibrium reaction back from complex B in polyiodine A and polyiodine B is Since it is difficult to occur, it is considered that a high degree of polarization was maintained and durability was also improved. Moreover, as a result of being able to extend
  • the degree of orientation of PVA increases even if the content of iodine is large.
  • the degree of orientation of polyiodide ions is also increased, and it is considered that both high degree of polarization and transmittance can be achieved.
  • the polyvinyl alcohol resin which the polarizer of this invention has will not be specifically limited if the degree of orientation is 0.11 or more and 0.16 or less.
  • the degree of orientation refers to a value calculated with the following measurement apparatus and measurement conditions using a wide-angle X-ray scattering method (hereinafter referred to as “WAXS”).
  • ⁇ Measurement device RAPID R-AXIS (manufactured by Rigaku Denki Kogyo Co., Ltd.)
  • the degree of orientation P calculated by X-ray diffraction measurement was used as a parameter indicating the orientation of PVA.
  • the degree of orientation P of PVA is defined by the following formula (A) from the detected X-ray pattern.
  • the upper limit value of the degree of orientation P is 1.0.
  • polyvinyl alcohol resin examples include polyvinyl alcohol and derivatives thereof.
  • derivatives of polyvinyl alcohol include, for example, polyvinyl formal; polyvinyl acetal; polyvinyl alcohol, polyvinyl formal, polyvinyl acetal, and the like, olefins such as ethylene and propylene, and non-polymers such as acrylic acid, methacrylic acid, and crotonic acid. Those modified with saturated carboxylic acid and the like;
  • the degree of polymerization of polyvinyl alcohol is preferably about 100 to 10,000, and more preferably 1000 to 10,000. A saponification degree of about 80 to 100 mol% is generally used.
  • additives such as a plasticizer and surfactant
  • a plasticizer and surfactant can also be contained.
  • the plasticizer include polyols and condensates thereof, and specific examples 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 mass or less in the polyvinyl alcohol resin.
  • ⁇ Iodine ⁇ Iodine is used as the dichroic substance contained in the polyvinyl alcohol resin.
  • the iodine content is more than 0.50 g / m 2 and 1.0 g / m 2 or less, preferably 0.80 to 1.0 g / m 2 , and 0.85 to 1.0 g / m 2. It is more preferable that Here, the iodine content is measured using a combustion type halogen analyzer (AQF-100, manufactured by Mitsubishi Chemical Analytech Co., Ltd.) under the following conditions. Specifically, the iodine content is the amount (g / m) obtained by punching out a polarizer sample at 3 mm ⁇ , burning it on a quartz boat, and absorbing the generated iodine or pigment in the absorption liquid (hydrogen peroxide solution). 2 ).
  • Combustion temperature Inlet 900 ° C, Outlet 1000 ° C ABC parameters: 1st pos. 130 Time 150s, 2nd pos. 140 Time 120s, 3rd pos. 150 Time 120s, End Time 240s, Cool 60s ⁇ Ion chromatography detection conditions> Column: AS12A Eluent: 2.7 mmol / L Na 2 CO 3 + 0.3 mmol / L NaHCO 3 Flow rate: 1.5 ml / min Column temperature: 35 ° C
  • the light absorbency of the polarizer having a wavelength of 250 to 400 nm is preferably 15 or more and 30 or less because the durability of the polarizer is further improved.
  • “absorbance of a polarizer having a wavelength of 250 to 400 nm” means that an absorption spectrum of the polarizer (measurement wavelength: 250 to 400 nm) is measured with an ultraviolet-visible near-infrared spectrophotometer (V-7200, manufactured by JASCO Corporation). ), A peak obtained at 295 nm of the obtained spectrum is fitted with a Gaussian curve, and a value obtained from the area of the fitting curve.
  • the reason why the durability of the polarizer is further improved by the absorbance of the polarizer having a wavelength of 250 to 400 nm being 15 or more and 30 or less is that in the equilibrium reaction represented by the above formula (I), the wavelength around 480 nm. This is considered to be because the equilibrium reaction in which the complex A acting on absorption returns to the polyiodine A was suppressed.
  • the product of the orientation degree of the polyvinyl alcohol resin and the iodine content is 0.08 g / m 2 or more and 0.11 g / m 2 or less.
  • the product of the degree of orientation of the polyvinyl alcohol resin and the absorbance of the polarizer having a wavelength of 250 to 400 nm is preferably 1.70 or more and 4.0 or less, and 2.12 to More preferably, it is 3.5.
  • the thickness of the polarizer of the present invention is 2 to 20 ⁇ m, preferably 15 ⁇ m or less, more preferably 10 ⁇ m or less.
  • the method for producing the polarizer of the present invention is not particularly limited.
  • an original film made of polyvinyl alcohol resin (hereinafter, polyvinyl alcohol resin before adsorbing iodine is abbreviated as “PVA original fabric”) is iodine. It can manufacture by performing the dyeing
  • the content of iodine described above is easily adjusted to more than 0.50 g / m 2 and 1.0 g / m 2 or less, the PVA raw fabric is immersed in water or the like before the dyeing treatment, so that the swelling treatment is performed. It is preferable to apply.
  • the stretching treatment is performed before and after the dyeing treatment.
  • the swelling bath for performing the swelling treatment water or warm water is mainly used.
  • the immersion time of the PVA raw fabric in the swelling bath is preferably 30 seconds to 300 seconds, and more preferably 45 seconds to 180 seconds.
  • the swelling treatment may be performed by applying the swelling treatment while applying or spraying water or warm water to the PVA raw fabric, in addition to being immersed in the swelling bath as described above.
  • the swelling treatment can be performed simultaneously with the stretching treatment described later.
  • the stretching ratio is preferably 1.1 times or more, more preferably 1.2 times or more based on the original length of the PVA original fabric.
  • the stretching treatment is preferably performed by uniaxial stretching.
  • Uniaxial stretching can employ both longitudinal stretching performed in the longitudinal direction of the PVA original fabric and transverse stretching performed in the width direction of the PVA original fabric.
  • it is preferably performed by transverse stretching.
  • transverse stretching the film can be contracted in the longitudinal direction while stretching in the width direction.
  • the transverse stretching method include a fixed end uniaxial stretching method in which one end is fixed via a tenter, and a free end uniaxial stretching method in which one end is not fixed.
  • Examples of the longitudinal stretching method include an inter-roll stretching method, a compression stretching method, and a stretching method using a tenter.
  • the stretching process can be performed in multiple stages.
  • the stretching treatment can be performed by performing biaxial stretching, oblique stretching, or the like.
  • the stretching treatment either a wet stretching method or a dry stretching method can be adopted.
  • the dry stretching method can be used to widen the temperature range when stretching the PVA raw fabric. Is preferable.
  • the drying stretching method it is usually preferable to perform the stretching treatment in a state where the PVA raw fabric is heated to about 50 to 200 ° C., and the heating temperature is more preferably 80 to 180 ° C., and preferably 100 to 160 ° C. Is more preferable.
  • the total stretching ratio is preferably 1.5 to 17 times, more preferably 1.5 to 10 times the original length of the PVA original fabric. More preferably, it is 5 to 8 times.
  • the total draw ratio refers to a cumulative draw ratio including stretching in those steps when stretching is involved in a process other than the stretching process. The total draw ratio is appropriately determined in consideration of the draw ratio in other steps.
  • the dyeing process is performed by adsorbing iodine to the PVA raw fabric.
  • the dyeing treatment is preferably performed, for example, by immersing the PVA raw fabric in a solution containing iodine (dyeing solution).
  • a solution containing iodine a solution in which iodine is dissolved in a solvent can be used.
  • the solvent water is generally used, but an organic solvent compatible with water may be further added.
  • the iodine concentration is preferably in the range of 0.01 to 10% by mass, more preferably in the range of 0.02 to 7% by mass, and particularly preferably 0.025 to 5% by mass. .
  • iodide examples 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.
  • the addition ratio of these iodides is preferably 0.01 to 10% by mass, and more preferably 0.1 to 5% by mass in the dyeing solution.
  • the ratio (weight ratio) of iodine to potassium iodide is preferably in the range of 1: 5 to 1: 100, and 1: 6 to 1:80. Is more preferably in the range of 1: 7 to 1:70.
  • the immersion time of the PVA raw material in the dyeing solution is not particularly limited, but usually it is preferably in the range of 15 seconds to 5 minutes, more preferably 1 minute to 3 minutes.
  • the temperature of the dyeing solution is preferably in the range of 10 to 60 ° C., more preferably in the range of 20 to 40 ° C.
  • the polarizing plate of the present invention is a polarizing plate having the polarizer of the present invention described above, and has, for example, an outer protective film provided on the viewing side of the polarizer, a hard coat layer, etc. as a configuration other than the polarizer. It may be. Below, each arbitrary layer other than the polarizer which comprises the polarizing plate of this invention is explained in full detail.
  • the arbitrary outer protective film that the polarizing plate of the present invention may have is not particularly limited, and specific examples thereof include cellulose acylate film, (meth) acrylic resin film, cycloolefin resin film, polyester. And thermoplastic resin films such as a resin film, a polycarbonate resin film, and a polyolefin resin film.
  • the (meth) acrylic resin is a concept including both a methacrylic resin and an acrylic resin, and includes an acrylate / methacrylate derivative, particularly an acrylate ester / methacrylate ester (co) polymer.
  • (meth) acrylic resins also include (meth) acrylic polymers having a ring structure in the main chain, polymers having a lactone ring, and succinic anhydride rings.
  • a cellulose acylate film and a (meth) acrylic resin film are preferable from the viewpoint of processability and optical performance.
  • the cellulose acylate film that can be suitably used as the polymer film
  • various known films can be used, and specifically, for example, those described in JP 2012-076051 A can be used. it can.
  • the (meth) acrylic resin film various known ones can be used. Specifically, for example, acrylics described in paragraphs [0032] to [0063] of JP 2010-079175 are disclosed.
  • a film, a lactone ring-containing polymer described in paragraphs [0017] to [0107] of JP-A-2009-98605, and the like can be appropriately employed.
  • the thickness of the outer protective film is preferably 5 ⁇ m to 30 ⁇ m, more preferably 10 ⁇ m to 25 ⁇ m, from the viewpoint of thinning the polarizing plate.
  • the polarizing plate of the present invention preferably has an inner hard coat layer on the side opposite to the side having the outer protective film of the polarizer (the liquid crystal cell or organic EL display panel side in the image display device described later). . Similarly, the polarizing plate of the present invention preferably has an outer hard coat layer on the side opposite to the side having the polarizer of the outer protective film (the viewing side in the image display device described later).
  • the hard coat layer is preferably formed by a crosslinking reaction or a polymerization reaction of an ionizing radiation curable compound.
  • it can be formed by applying a coating composition containing an ionizing radiation-curable polyfunctional monomer or polyfunctional oligomer on a protective layer described later and crosslinking or polymerizing the polyfunctional monomer or polyfunctional oligomer.
  • the functional group of the ionizing radiation curable polyfunctional monomer or polyfunctional oligomer is preferably a light, electron beam, or radiation polymerizable group, and among them, a photopolymerizable functional group is preferable.
  • the photopolymerizable functional group examples include unsaturated polymerizable functional groups such as a (meth) acryloyl group, a vinyl group, a styryl group, and an allyl group. Among them, a (meth) acryloyl group is preferable. Here, the (meth) acryloyl group is an expression representing an acryloyl group or a methacryloyl group.
  • the hard coat layer has a mean particle size of 1.0 ⁇ m to 10.0 ⁇ m, preferably 1.5 to 7.0 ⁇ m, for example, inorganic compound particles or resin particles for the purpose of imparting internal scattering properties. It may contain. As the hard coat layer, for example, those described in paragraphs [0190] to [0196] of JP-A-2009-98658 can be used.
  • the thicknesses of the inner hard coat layer and the outer hard coat layer are each independently preferably 7 ⁇ m or less, and more preferably 1 ⁇ m to 5 ⁇ m.
  • the polarizing plate of the present invention may have an adhesive layer or an adhesive layer in advance in consideration of bonding with a liquid crystal cell or an organic EL display panel in an image display device described later.
  • the pressure-sensitive adhesives and adhesives that can be used in the present invention are not particularly limited, and commonly used pressure-sensitive adhesives (for example, acrylic pressure-sensitive adhesives) and adhesives (for example, polyvinyl alcohol-based adhesives) can be used. .
  • Examples of pressure-sensitive adhesives and adhesives that can be used in the present invention include, for example, paragraphs [0100] to [0115] of JP2011-037140A and paragraphs [0155] to [0155] of JP2009-292870A. [0171] and the like can be used.
  • the image display apparatus of the present invention is an image display apparatus having the above-described polarizer of the present invention or the polarizing plate of the present invention.
  • the image display device for example, a liquid crystal display device and an organic EL display device described later are preferably exemplified.
  • liquid crystal display device which is an example of the image display device of the present invention
  • a liquid crystal display device having a liquid crystal cell and a pair of polarizing plates arranged with the liquid crystal cell interposed therebetween, at least of the pair of polarizing plates
  • a preferred embodiment is one in which the above-described polarizing plate of the present invention is used.
  • the polarizing plate of the present invention is preferably used as the polarizing plate on the viewing side, and the polarizing plate of the present invention is used as the polarizing plate on the viewing side and the backlight side. It is more preferable to use a plate.
  • the liquid crystal cell used in the image display device (liquid crystal display device) of the present invention includes a VA (Vertical Alignment) mode, an OCB (Optically Compensated Bend) mode, an IPS (In-Plane-Switching) mode, or a TN (Twisted Nematic).
  • VA Vertical Alignment
  • OCB Optically Compensated Bend
  • IPS In-Plane-Switching
  • TN Transmission Nematic
  • the mode is preferable, but is not limited thereto.
  • a TN mode liquid crystal cell rod-like liquid crystal molecules are substantially horizontally aligned when no voltage is applied, and are twisted and aligned at 60 to 120 °.
  • the TN mode liquid crystal cell is most frequently used as a color TFT liquid crystal display device, and is described in many documents.
  • VA mode liquid crystal cell rod-like liquid crystalline molecules are aligned substantially vertically when no voltage is applied.
  • the VA mode liquid crystal cell includes: (1) a narrowly defined VA mode liquid crystal cell in which rod-like liquid crystalline molecules are aligned substantially vertically when no voltage is applied, and substantially horizontally when a voltage is applied (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 2-). 176625) (2) Liquid crystal cell (SID97, Digest of tech. Papers (Preliminary Proceed) 28 (1997) 845 in which the VA mode is converted into a multi-domain (MVA mode) for widening the viewing angle.
  • a liquid crystal cell in which rod-like liquid crystalline molecules are substantially vertically aligned when no voltage is applied and twisted multi-domain alignment is applied when a voltage is applied (Preliminary collections 58-59 of the Japan Liquid Crystal Society) (1998)) and (4) SURVIVAL mode liquid crystal cells (announced at LCD International 98).
  • any of a PVA (Patterned Vertical Alignment) type, a photo-alignment type (Optical Alignment), and a PSA (Polymer-Stained Alignment) may be used. Details of these modes are described in JP-A-2006-215326 and JP-T 2008-538819.
  • JP-A-10-54982, JP-A-11-202323, and JP-A-9-292522 are methods for reducing leakage light during black display in an oblique direction and improving the viewing angle using an optical compensation sheet. No. 11-133408, No. 11-305217, No. 10-307291, and the like.
  • Organic EL display device As an organic EL display device which is an example of the image display device of the present invention, for example, from the viewing side, the polarizing plate of the present invention and a plate having a ⁇ / 4 function (hereinafter also referred to as “ ⁇ / 4 plate”).
  • ⁇ / 4 plate The aspect which has an organic electroluminescent display panel in this order is mentioned suitably.
  • the “plate having a ⁇ / 4 function” refers to a plate having a function of converting linearly polarized light having a specific wavelength into circularly polarized light (or circularly polarized light into linearly polarized light).
  • a ⁇ / 4 plate Specific examples of the embodiment in which is a single layer structure include a stretched polymer film, a retardation film provided with an optically anisotropic layer having a ⁇ / 4 function on a support, and the like.
  • the four plates have a multilayer structure, specifically, there is a broadband ⁇ / 4 plate formed by laminating a ⁇ / 4 plate and a ⁇ / 2 plate.
  • the organic EL display panel is a display panel configured using an organic EL element in which an organic light emitting layer (organic electroluminescence layer) is sandwiched between electrodes (between a cathode and an anode).
  • the configuration of the organic EL display panel is not particularly limited, and a known configuration is adopted.
  • the mixture was stirred for 30 minutes (rotation speed: 20 rpm) and dissolved uniformly, and then the concentration was adjusted to obtain a polyvinyl alcohol resin aqueous solution in which the concentration of the polyvinyl alcohol resin relative to water was 23%.
  • the obtained polyvinyl alcohol-based resin aqueous solution (liquid temperature 147 ° C.) was supplied from the gear pump 1 to the biaxial extruder, defoamed, and then discharged by the gear pump 2.
  • the discharged polyvinyl alcohol-based resin aqueous solution was cast from a T-type slit die (straight manifold hole die) onto a cast drum to form a film.
  • the PVA original fabric which has the thickness of following Table 1 was obtained by changing the flow volume of a gear pump.
  • Example 101 The PVA raw fabric (thickness 43 ⁇ m) produced above was uniaxially stretched 1.30 times while being immersed (swollen) in warm water at 40 ° C. for 2 minutes. Next, the stretched film is immersed for 2 minutes in an aqueous solution (liquid temperature 30 ° C.) containing 0.30 g / L of iodine (manufactured by Junsei Kagaku) and 1.2 g / L of potassium iodide (manufactured by Junsei Kagaku). And dyed with iodine and iodide.
  • iodine manufactured by Junsei Kagaku
  • potassium iodide manufactured by Junsei Kagaku
  • the film after dyeing treatment is uniaxially stretched 10.0 times in an aqueous solution (liquid temperature 50 ° C.) containing 30.0 g / L of boric acid (manufactured by Societa Chimica Lardello sp.) For 5 minutes. To give a film. The produced film was dried at 70 ° C. for 9 minutes to obtain a polarizer.
  • Example 102 to 111 and Comparative Examples 101 to 105 A polarizer was obtained by the same method as in Example 101 except that the thickness of the PVA raw fabric used, the water temperature in the swelling treatment, the iodine concentration, the potassium iodide concentration, and the draw ratio were changed as described in Table 1 below. It was. Here, each polarizer was produced 10 times under the same conditions, and the breaking condition at the time of stretching in the uniaxial stretching after the dyeing treatment was evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 1 below. Comparative Example 104 is an example in which a thin polarizer was produced under the conditions shown in the examples of Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-141926).
  • ⁇ Comparative Example 106> The backlight side polarizing plate was peeled off from Apple's iPad Air, and the adhesive and the brightness enhancement film of the peeled polarizing plate were removed to obtain a polarizing plate with a one-side protective film. The obtained polarizing plate was immersed in chloroform, and the protective film was dissolved to obtain a polarizer having a thickness of 5 ⁇ m.
  • the evaluation was performed by a method in which at least two of the produced polarizers were aligned at the same time and subjected to relative comparison.
  • Each of the produced polarizers was held over a fluorescent lamp, and the transmitted light was observed. The uneven staining of the polarizer was visually confirmed, and evaluated according to the following criteria.
  • the evaluation was performed by a method in which at least two of the produced polarizers were aligned at the same time and subjected to relative comparison.
  • Examples 101 to 111 It was found that the durability was excellent, and stretching unevenness and dyeing unevenness were also improved (Examples 101 to 111). In particular, it was found that a polarizer having a product of the degree of orientation of PVA and the iodine content of 0.082 g / m 2 or more and 0.110 g / m 2 or less has better durability (Examples 101 to 106). And 111). In particular, among Examples 101 to 106 and 111, it was found that a polarizer having an absorbance at a wavelength of 250 to 400 nm of 15 to 30 has even better durability (Examples 101 to 105).
  • a polarizer having a product of the degree of orientation of PVA and the absorbance at a wavelength of 250 to 400 nm of 1.70 or more and 4.0 or less suppresses uneven stretching and uneven staining (Examples 101 to 110). ).

Abstract

　本発明は、優れた偏光度を維持し、透過率が高く、耐久性に優れた偏光子ならびにそれを用いた偏光板および画像表示装置を提供すること課題とする。本発明の偏光子は、ポリビニルアルコール系樹脂と、ポリビニルアルコール系樹脂中に含まれるヨウ素とを有する偏光子であって、偏光子の厚みが２～２０μｍであり、ポリビニルアルコール系樹脂の配向度が０．１１以上０．１６以下であり、ヨウ素の含有量が０．５０ｇ／ｍ2超１．０ｇ／ｍ2以下であり、ポリビニルアルコール系樹脂の配向度とヨウ素の含有量との積が０．０８ｇ／ｍ2以上０．１１ｇ／ｍ2以下である、偏光子である。

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。
　液晶表示装置、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置、プラズマディスプレイ（ＰＤ）、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ）等の画像表示装置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等の理由から、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。
　この偏光子は、ポリビニルアルコール系樹脂に対して、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（例えば、特許文献１参照）。
　近年では、画像表示装置の高性能化、薄型化が進み、それに伴い、偏光子に対しても、薄型化が求められている。
　例えば、特許文献２には、偏光子を薄型化した場合にもカールの発生を抑えられる偏光子を有する偏光板として、「基材層と親水性高分子層が積層されている積層体が延伸処理されている延伸積層体であって、かつ前記親水性高分子層には少なくとも二色性物質が吸着されている延伸積層体を含有することを特徴とする偏光板。」が記載されている（［請求項１］［０００７］）。
特開２００１－１４１９２６号公報 特開２００９－０９８６５３号公報
　本発明者らは、特許文献１および２等に記載された従来公知の偏光子は、偏光度が高く良好であるが、透過率には改善の余地があり、また、薄型化に伴い透湿度が大きくなることにより、偏光子への水分の侵入量が増え、耐久性、特に高温高湿経時後の偏光性能が劣ることを明らかとした。
　そこで、本発明は、優れた偏光度を維持し、透過率が高く、耐久性に優れた偏光子ならびにそれを用いた偏光板および画像表示装置を提供することを課題とする。
　本発明者らは、上記課題を達成すべく鋭意検討した結果、ポリビニルアルコール系樹脂の配向度、二色性物質としてのヨウ素の含有量、および、これらの積が特定の範囲となる偏光子が、高い偏光度を維持したまま、透過率が高くなり、耐久性が良好となることを見出し、本発明を完成させた。
　すなわち、以下の構成により上記課題を達成することができることを見出した。
　［１］　ポリビニルアルコール系樹脂と、ポリビニルアルコール系樹脂中に含まれるヨウ素とを有する偏光子であって、
　偏光子の厚みが２～２０μｍであり、
　ポリビニルアルコール系樹脂の配向度が０．１１以上０．１６以下であり、
　ヨウ素の含有量が０．５０ｇ／ｍ2超１．０ｇ／ｍ2以下であり、
　ポリビニルアルコール系樹脂の配向度とヨウ素の含有量との積が０．０８ｇ／ｍ2以上０．１１ｇ／ｍ2以下である、偏光子。
　［２］　ポリビニルアルコール系樹脂の配向度と、ヨウ素の含有量との積が、０．０８２ｇ／ｍ2以上０．１１０ｇ／ｍ2以下である、［１］に記載の偏光子。
　［３］　波長２５０～４００ｎｍの偏光子の吸光度が１５以上３０以下である、［１］または［２］に記載の偏光子。
　［４］　ポリビニルアルコール系樹脂の配向度と、波長２５０～４００ｎｍの偏光子の吸光度との積が、１．７０以上４．０以下である、［３］に記載の偏光子。
　［５］　［１］～［４］のいずれかに記載の偏光子を有する偏光板。
　［６］　［１］～［４］のいずれかに記載の偏光子または［５］に記載の偏光板を有する画像表示装置。
　本発明によれば、優れた偏光度を維持し、透過率が高く、耐久性に優れた偏光子ならびにそれを用いた偏光板および画像表示装置を提供することができる。
　以下、本発明について詳細に説明する。
　以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
　なお、本明細書において、「～」を用いて表される数値範囲は、「～」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
［偏光子］
　本発明の偏光子は、ポリビニルアルコール系樹脂と、ポリビニルアルコール系樹脂中に含まれるヨウ素とを有する偏光子であって、偏光子の厚みが２～２０μｍであり、ポリビニルアルコール系樹脂の配向度が０．１１以上０．１６以下であり、ヨウ素の含有量が０．５０ｇ／ｍ2超１．０ｇ／ｍ2以下であり、ポリビニルアルコール系樹脂の配向度とヨウ素の含有量との積が０．０８ｇ／ｍ2以上０．１１ｇ／ｍ2以下である、偏光子である。
　ここで、本発明の偏光子の性能を示す偏光度、透過率および耐久性は、それぞれ、以下に示す方法により測定した性能をいう。
　＜偏光度＞
　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（％）＝｛（Ｔｐ－Ｔｃ）／（Ｔｐ＋Ｔｃ）｝１／２×１００
　各透過率は、日本分光（株）製の自動偏光フィルム測定装置ＶＡＰ－７０７０を用いて、波長５５０ｎｍで測定し、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。
　＜透過率＞
　透過率は、日本分光（株）製の自動偏光フィルム測定装置ＶＡＰ－７０７０を用いて波長５５０ｎｍで測定した単体透過率（Ｔｓ）の値をいい、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。
　＜耐久性＞
　耐久性は、耐久性試験前後の直交透過率の変化量で評価する。
　ここで、耐久性の評価における直交透過率は、日本分光（株）製の自動偏光フィルム測定装置ＶＡＰ－７０７０を用いて、３８０ｎｍ～７８０ｎｍの範囲で１０回測定し、４１０ｎｍにおける測定値の平均値を採用する。
　また、耐久性は、６０℃、相対湿度９５％の環境下で５００時間静置させる試験の前後、および、８０℃、相対湿度０～２０％の環境下で５００時間静置させる試験の前後で直交透過率を測定し、変化量を算出する。
　本発明の偏光子は、ポリビニルアルコール（以下、「ＰＶＡ」とも略す。）系樹脂の配向度が０．１１以上０．１６以下であり、ヨウ素の含有量が０．５０ｇ／ｍ2超１．０ｇ／ｍ2以下であり、ポリビニルアルコール系樹脂の配向度とヨウ素の含有量との積が０．０８ｇ／ｍ2以上０．１１ｇ／ｍ2以下であることにより、厚みが２～２０μｍであっても、優れた偏光度を維持し、透過率が高く、耐久性が良好となる。
　このように偏光度、透過率および耐久性が良好となる理由は、詳細には明らかではないが、およそ以下のとおりと推測される。
　最初に、二色性物質としてヨウ素を用いた偏光子では、偏光子中でヨウ素がイオン化しており、下記式（Ｉ）に示す平衡反応に示すように、Ｉ-およびＩ-よりも高次のポリヨウ化物イオン（下記式（Ｉ）中においてはポリヨウ素Ａおよびポリヨウ素Ｂ）の状態で存在していると考えられている。
　このうち、偏光性能に影響を与えるのは、Ｉ-よりも高次のポリヨウ化物イオンであり、これらがＰＶＡと錯形成して錯体（下記式（Ｉ）中においては錯体Ａおよび錯体Ｂ）を形成し、配向したＰＶＡに沿って配向していることで、偏光性能を示すことが知られている。
　なお、Ｉ-よりも高次のポリヨウ化物イオンとＰＶＡとの錯体は、波長４８０ｎｍ付近および波長６１０ｎｍ付近の吸収に作用することが知られており、本発明においては、ポリヨウ化物イオンとＰＶＡとの錯体のうち、波長４８０ｎｍ付近の吸収に作用する錯体を錯体Ａと定義し、波長６１０ｎｍ付近の吸収に作用する錯体を錯体Ｂと定義している。
　また、Ｉ-よりも高次のポリヨウ化物イオンは、ＰＶＡと錯形成しない状態では、波長４００～８００ｎｍにおいて、吸収がほとんどないことが知られている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
　そして、本発明においては、ヨウ素の含有量が０．５０ｇ／ｍ2超１．０ｇ／ｍ2以下と多いことにより、錯体Ａおよび-錯体Ｂからポリヨウ素Ａおよびポリヨウ素Ｂに戻る平衡反応が生起しにくくなるため、高い偏光度を維持し、耐久性も良好になったと考えられる。
　また、ヨウ素の含有量が上述した範囲であることにより、ＰＶＡの延伸の際にＰＶＡの結晶化が抑制され、ＰＶＡをより延伸できる結果、ＰＶＡの配向度を０．１１以上０．１６以下とすることができるため、透過率が高くなったと考えられる。
　更に、ＰＶＡの配向度とヨウ素の含有量との積が０．０８ｇ／ｍ2以上０．１１ｇ／ｍ2以下であることにより、ヨウ素の含有量が多くても、ＰＶＡの配向度が高くなり、その結果、ポリヨウ化物イオンの配向度も高くなるため、高い偏光度と透過率を両立することができると考えられる。
 〔ポリビニルアルコール系樹脂〕
　本発明の偏光子が有するポリビニルアルコール系樹脂は、その配向度が０．１１以上０．１６以下のものであれば特に限定されない。
　ここで、配向度は、広角Ｘ線散乱法〔ｗｉｄｅ－ａｎｇｌｅ　Ｘ－ｒａｙ　ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ（以下、「ＷＡＸＳ」とも略す。）〕を用いて、以下の測定装置および測定条件で算出した値をいう。
　＜測定装置＞
　ＲＡＰＩＤ Ｒ－ＡＸＩＳ（理学電気工業（株）製）
　＜測定条件＞
　・Ｘ線原：Ｃｕｋα線
　・コリメーター：０．８ｍｍφ
　・測定：透過２次元２θ
　・Ｘ線照射時間：３分間
　ここで、ＰＶＡの配向性を示すパラメータとして、Ｘ線回折測定により算出した配向度Ｐを用いた。ＰＶＡの配向度Ｐは検出したＸ線パターンから下記式（Ａ）で定義される。なお、配向度Ｐの上限値は１．０である。
　Ｐ＝＜（３ｃｏｓβ）＾２－１＞／２　・・・式（Ａ）
　ただし、＜ｃｏｓβ＞＾２＝∫（０、π）（ｃｏｓβ）＾２ Ｉ（β）ｓｉｎβｄβ／∫（０、π）Ｉ（β）ｓｉｎβｄβである。なお、上記式中、βは入射するＸ線の入射面と、ＰＶＡフィルム面内のある１方向とのなす角度であり、Ｉは角度βで測定したＸ線回折チャートにおける２θ＝１８．５°～２１．５°の回折強度の積分値である。
　上記ポリビニルアルコール系樹脂の材料としては、例えば、ポリビニルアルコールまたはその誘導体が挙げられる。
　ポリビニルアルコールの誘導体としては、具体的には、例えば、ポリビニルホルマール；ポリビニルアセタール；ポリビニルアルコール、ポリビニルホルマール、ポリビニルアセタールなどを、エチレン、プロピレン等のオレフィンや、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等により変性したもの変性したもの；等が挙げられる。
　また、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。
　上記ポリビニルアルコール系樹脂中には、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、例えば、ポリオールおよびその縮合物等が挙げられ、具体的には、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挙げられる。
　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樹脂中２０質量％以下とするのが好適である。
 〔ヨウ素〕
　上記ポリビニルアルコール系樹脂中に含まれる二色性物質として、ヨウ素を用いる。
　上記ヨウ素の含有量は、０．５０ｇ／ｍ2超１．０ｇ／ｍ2以下であり、０．８０～１．０ｇ／ｍ2であるのが好ましく、０．８５～１．０ｇ／ｍ2であるのがより好ましい。
　ここで、ヨウ素の含有量は、燃焼式ハロゲン分析装置（ＡＱＦ－１００、三菱化学アナリテック社製）を用い、以下に示す条件で測定する。
　具体的には、ヨウ素の含有量は、偏光子のサンプルを３ｍｍφで打ち抜き、石英ボート上で燃焼させ、発生したヨウ素または色素を吸収液（過酸化水素水）に吸収させた量（ｇ／ｍ2）をいう。
　＜燃焼条件＞
　燃焼温度：Ｉｎｌｅｔ ９００℃、Ｏｕｔｌｅｔ １０００℃
　ＡＢＣパラメータ：１ｓｔ ｐｏｓ． １３０　Ｔｉｍｅ １５０ｓ、２ｎｄ ｐｏｓ． １４０　Ｔｉｍｅ １２０ｓ、３ｒｄ ｐｏｓ． １５０　Ｔｉｍｅ １２０ｓ、Ｅｎｄ Ｔｉｍｅ ２４０ｓ、Ｃｏｏｌ ６０ｓ
　＜イオンクロマト検出条件＞
　カラム：ＡＳ１２Ａ
　溶離液：２．７ｍｍｏｌ／Ｌ　Ｎａ２ＣＯ３　＋　０．３ｍｍｏｌ／Ｌ　ＮａＨＣＯ３
　流量：１．５ ｍｌ／ｍｉｎ
　カラム温度：３５°Ｃ
　本発明においては、偏光子の耐久性がより向上する理由から、波長２５０～４００ｎｍの偏光子の吸光度が１５以上３０以下であるのが好ましい。
　ここで、「波長２５０～４００ｎｍの偏光子の吸光度」とは、偏光子の吸収スペクトル（測定波長：２５０～４００ｎｍ）を紫外可視近赤外分光光度計（Ｖ－７２００、日本分光（株）製）を用いて測定し、得られたスペクトルの２９５ｎｍのピークをガウス曲線でフィッティングし、フィッティング曲線の面積より求めた値をいう。
　また、波長２５０～４００ｎｍの偏光子の吸光度が１５以上３０以下であることにより、偏光子の耐久性がより向上する理由は、上記式（Ｉ）で表される平衡反応において、波長４８０ｎｍ付近の吸収に作用する錯体Ａがポリヨウ素Ａに戻る平衡反応が抑制されたためであると考えられる。
　本発明においては、上述したポリビニルアルコール系樹脂の配向度と、上述したヨウ素の含有量との積は、０．０８ｇ／ｍ2以上０．１１ｇ／ｍ2以下であるが、偏光子の耐久性がより向上する理由から、０．０８２ｇ／ｍ2以上０．１１０ｇ／ｍ2以下であるのが好ましく、０．０８５ｇ／ｍ2以上０．１０５ｇ／ｍ2以下であるのがより好ましい。
　また、同様の理由から、上述したポリビニルアルコール系樹脂の配向度と、波長２５０～４００ｎｍの偏光子の吸光度との積が、１．７０以上４．０以下であるのが好ましく、２．１２～３．５であるのがより好ましい。
　＜厚み＞
　本発明の偏光子の厚みは、２～２０μｍであり、１５μｍ以下であるのが好ましく、１０μｍ以下であるのがより好ましい。
 〔偏光子の製造方法〕
　本発明の偏光子の製造方法は特に限定されないが、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂からなる原反フィルム（以下、ヨウ素を吸着させる前のポリビニルアルコール系樹脂を「ＰＶＡ原反」と略す。）にヨウ素を吸着させる染色処理を施すことにより製造することができる。
　また、上述したヨウ素の含有量を０．５０ｇ／ｍ2超１．０ｇ／ｍ2以下に調整しやすい理由から、上記染色処理を施す前に、ＰＶＡ原反を水等に浸漬して膨潤処理を施すのが好ましい。
　更に、上記染色処理の前、同時または後に、延伸処理を施すのが好ましく、ＰＶＡ原反に吸着させるヨウ素の配向が良好となる理由から、染色処理の前に延伸処理を施すのがより好ましく、染色処理の前後に延伸処理を施すのが更に好ましい。
　＜膨潤処理＞
　膨潤処理を施す膨潤浴としては、主として水ないし温水が用いられる。
　膨潤処理における、ＰＶＡ原反の膨潤浴への浸漬時間は、３０秒以上３００秒以下とすることが好ましく、４５秒以上１８０秒以下とすることがより好ましい。
　また、膨潤処理は、上記のように膨潤浴に浸漬する以外にも、水または温水を、ＰＶＡ原反に塗布、噴霧しながら膨潤処理を施す方法を採用することもできる。
　更に、膨潤処理は、後述する延伸処理と同時に行うことができる。膨潤処理において延伸も同時に施す場合、その延伸倍率は、ＰＶＡ原反の元長を基準として１．１倍以上であるのが好ましく、１．２倍以上であることがより好ましい。
　＜延伸処理＞
　延伸処理は、一軸延伸を施すことにより行うのが好ましい。
　一軸延伸は、ＰＶＡ原反の長手方向に対して行う縦延伸、ＰＶＡ原反の幅方向に対して行う横延伸のいずれも採用することができる。本発明では横延伸により行うことが好ましい。横延伸では、幅方向に延伸を行いながら、長手方向に収縮させることもできる。横延伸方式としては、例えば、テンターを介して一端を固定した固定端一軸延伸方法や、一端を固定しない自由端一軸延伸方法等があげられる。縦延伸方式としては、ロール間延伸方法、圧縮延伸方法、テンターを用いた延伸方法等があげられる。延伸処理は多段で行うこともできる。また、延伸処理は、二軸延伸、斜め延伸などを施すことにより行うことができる。
　また、延伸処理は、湿潤式延伸方法と乾式延伸方法のいずれも採用できるが、本発明では乾式延伸方法を用いるのが、ＰＶＡ原反を延伸する際の温度範囲を広く設定することができる点で好ましい。乾式延伸方法では、通常、ＰＶＡ原反を５０～２００℃程度に加熱した状態で延伸処理を施すのが好ましく、加熱温度は、８０～１８０℃であるのがより好ましく、１００～１６０℃であるのが更に好ましい。
　延伸処理では、ＰＶＡ原反の元長に対して、総延伸倍率で１．５～１７倍の範囲になるように行うのが好ましく、１．５～１０倍であるのがより好ましく、１．５～８倍であるのが更に好ましい。なお、総延伸倍率は、延伸処理工程以外の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、他の工程等における延伸倍率を考慮して適宜に決定される。
　＜染色処理＞
　染色処理は、ＰＶＡ原反に、ヨウ素を吸着させることにより行う。
　染色処理は、例えば、ヨウ素を含有する溶液（染色溶液）に、ＰＶＡ原反を浸漬することにより行うのが好ましい。
　染色溶液としては、ヨウ素を溶媒に溶解した溶液が使用できる。
　溶媒としては、水が一般的に使用されるが、水と相溶性のある有機溶媒がさらに添加されてもよい。ヨウ素の濃度としては、０．０１～１０質量％の範囲にあることが好ましく、０．０２～７質量％の範囲にあることがより好ましく、０．０２５～５質量％であることが特に好ましい。
　また、染色効率をより一層向上できることから、さらにヨウ化物を添加することが好ましい。
　ヨウ化物としては、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、ヨウ化チタン等が挙げられる。これらヨウ化物の添加割合は、染色溶液において、０．０１～１０質量％であることが好ましく、０．１～５質量％であることがより好ましい。これらのなかでも、ヨウ化カリウムを添加することが好ましく、ヨウ素とヨウ化カリウムの割合（重量比）は、１：５～１：１００の範囲にあることが好ましく、１：６～１：８０の範囲にあることがより好ましく、１：７～１：７０の範囲にあることが特に好ましい。
　染色溶液へのＰＶＡ原反の浸漬時間は、特に限定されないが、通常は、１５秒～５分間の範囲であることが好ましく、１分～３分間であることがより好ましい。また、染色溶液の温度は、１０～６０℃の範囲にあることが好ましく、２０～４０℃の範囲にあることがより好ましい。
［偏光板］
　本発明の偏光板は、上述した本発明の偏光子を有する偏光板であり、偏光子以外の構成として、例えば、偏光子の視認側に設けられる外側保護フィルムや、ハードコート層などを有していてもよい。
　以下に、本発明の偏光板を構成する偏光子以外の任意の各層について詳述する。
 〔外側保護フィルム〕
　本発明の偏光板が有していてもよい任意の外側保護フィルムは特に限定されず、その具体例としては、セルロースアシレート系フィルム、（メタ）アクリル系樹脂フィルム、シクロオレフィン系樹脂フィルム、ポリエステル系樹脂フィルム、ポリカーボネート系樹脂フィルム、ポリオレフィン系樹脂フィルム等の熱可塑性樹脂フィルムが挙げられる。
　なお、（メタ）アクリル系樹脂は、メタクリル系樹脂とアクリル系樹脂の両方を含む概念であり、アクリレート／メタクリレートの誘導体、特にアクリレートエステル／メタクリレートエステルの（共）重合体も含まれる。また、（メタ）アクリル系樹脂は、メタクリル系樹脂、アクリル系樹脂の他に、主鎖に環構造を有する（メタ）アクリル系重合体も含み、ラクトン環を有する重合体、無水コハク酸環を有する無水マレイン酸系重合体、無水グルタル酸環を有する重合体、グルタルイミド環含有重合体を含む。
　これらのうち、加工性や光学性能の観点から、セルロースアシレート系フィルム、（メタ）アクリル樹脂系フィルムであるのが好ましい。
　ポリマーフィルムとして好適に用いることができるセルロースアシレート系フィルムとしては、各種公知のものを用いることができ、具体的には、例えば、特開２０１２－０７６０５１号公報に記載のもの等を用いることができる。
　また、（メタ）アクリル樹脂系フィルムとしては、各種公知のものを用いることができ、具体的には、例えば、特開２０１０－０７９１７５号公報の［００３２］～［００６３］段落に記載されるアクリルフィルムや、特開２００９－９８６０５号公報の段落［００１７］～［０１０７］段落に記載されるラクトン環含有重合体等を適宜採用することができる。
　＜厚み＞
　外側保護フィルムの厚みは、偏光板の薄型化の観点から、５μｍ～３０μｍであるのが好ましく、１０μｍ～２５μｍであるのがより好ましい。
 〔ハードコート層〕
　本発明の偏光板は、偏光子の外側保護フィルムを有する側とは反対側（後述する画像表示装置における液晶セルや有機ＥＬ表示パネル側）に、内側ハードコート層を有しているのが好ましい。
　同様に、本発明の偏光板は、外側保護フィルムの偏光子を有する側とは反対側（後述する画像表示装置における視認側）に、外側ハードコート層を有しているのが好ましい。
　ハードコート層は、電離放射線硬化性化合物の架橋反応や重合反応により形成されることが好ましい。
　例えば、電離放射線硬化性の多官能モノマーや多官能オリゴマーを含む塗布組成物を後述する保護層上に塗布し、多官能モノマーや多官能オリゴマーを架橋または重合させることにより形成することができる。
　電離放射線硬化性の多官能モノマーや多官能オリゴマーの官能基としては、光、電子線、放射線重合性のものが好ましく、中でも光重合性官能基が好ましい。
　光重合性官能基としては、（メタ）アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、アリル基等の不飽和の重合性官能基等が挙げられ、中でも、（メタ）アクリロイル基が好ましい。ここで、（メタ）アクリロイル基とは、アクリロイル基またはメタクリロイル基を表す表現である。
　また、ハードコート層には、内部散乱性付与の目的で、平均粒径が１．０μｍ～１０．０μｍ、好ましくは１．５～７．０μｍのマット粒子、例えば、無機化合物の粒子または樹脂粒子を含有してもよい。
　ハードコート層としては、例えば、特開２００９－９８６５８号公報の段落［０１９０］～［０１９６］に記載のものを使用することができる。
　＜厚み＞
　内側ハードコート層および外側ハードコート層の厚みは、それぞれ独立に、７μｍ以下であるのが好ましく、１μｍ～５μｍであるのがより好ましい。
 〔粘着剤層・接着剤層〕
　本発明の偏光板は、後述する画像表示装置における液晶セルや有機ＥＬ表示パネルとの貼り合せを考慮して、予め粘着剤層や接着剤層を有していてもよい。
　本発明に用いることができる粘着剤や接着剤は、特に限定されず、通常用いる粘着剤（例えば、アクリル系粘着剤など）や接着剤（例えば、ポリビニルアルコール系接着剤など）を用いることができる。
　また、本発明に用いることができる粘着剤や接着剤としては、例えば、特開２０１１－０３７１４０号公報の段落［０１００］～［０１１５］、特開２００９－２９２８７０号公報の段落［０１５５］～［０１７１］などに記載されている粘着剤を使用することができる。
［画像表示装置］
　本発明の画像表示装置は、上述した本発明の偏光子または本発明の偏光板を有する画像表示装置である。
　画像表示装置としては、例えば、後述する液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置が好適に挙げられる。
 〔液晶表示装置〕
　本発明の画像表示装置の一例である液晶表示装置としては、例えば、液晶セル、および、液晶セルを挟んで配置される一対の偏光板を有する液晶表示装置であって、一対の偏光板の少なくとも一方が、上述した本発明の偏光板で構成される態様が好適に挙げられる。
　なお、本発明においては、液晶セルの両側に設けられる偏光板のうち、視認側の偏光板として本発明の偏光板を用いるのが好ましく、視認側およびバックライト側の偏光板として本発明の偏光板を用いるのがより好ましい。
　＜液晶セル＞
　本発明の画像表示装置（液晶表示装置）に利用される液晶セルは、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｅｎｄ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ－Ｐｌａｎｅ－Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、又はＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モードであることが好ましいが、これらに限定されるものではない。
　ＴＮモードの液晶セルでは、電圧無印加時に棒状液晶性分子が実質的に水平配向し、更に６０～１２０゜にねじれ配向している。ＴＮモードの液晶セルは、カラーＴＦＴ液晶表示装置として最も多く利用されており、多数の文献に記載がある。
　ＶＡモードの液晶セルでは、電圧無印加時に棒状液晶性分子が実質的に垂直に配向している。ＶＡモードの液晶セルには、（１）棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直に配向させ、電圧印加時に実質的に水平に配向させる狭義のＶＡモードの液晶セル（特開平２－１７６６２５号公報記載）に加えて、（２）視野角拡大のため、ＶＡモードをマルチドメイン化した（ＭＶＡモードの）液晶セル（ＳＩＤ９７、Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ ｔｅｃｈ．Ｐａｐｅｒｓ（予稿集）２８（１９９７）８４５記載）、（３）棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直配向させ、電圧印加時にねじれマルチドメイン配向させるモード（ｎ－ＡＳＭモード）の液晶セル（日本液晶討論会の予稿集５８～５９（１９９８）記載）及び（４）ＳＵＲＶＩＶＡＬモードの液晶セル（ＬＣＤインターナショナル９８で発表）が含まれる。また、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）型、光配向型（Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）、及びＰＳＡ（Ｐｏｌｙｍｅｒ－Ｓｕｓｔａｉｎｅｄ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）のいずれであってもよい。これらのモードの詳細については、特開２００６－２１５３２６号公報、及び特表２００８－５３８８１９号公報に詳細な記載がある。
　ＩＰＳモードの液晶セルは、棒状液晶分子が基板に対して実質的に平行に配向しており、基板面に平行な電界が印加することで液晶分子が平面的に応答する。ＩＰＳモードは電界無印加状態で黒表示となり、上下一対の偏光板の吸収軸は直交している。光学補償シートを用いて、斜め方向での黒表示時の漏れ光を低減させ、視野角を改良する方法が、特開平１０－５４９８２号公報、特開平１１－２０２３２３号公報、特開平９－２９２５２２号公報、特開平１１－１３３４０８号公報、特開平１１－３０５２１７号公報、特開平１０－３０７２９１号公報などに開示されている。
 〔有機ＥＬ表示装置〕
　本発明の画像表示装置の一例である有機ＥＬ表示装置としては、例えば、視認側から、本発明の偏光板と、λ／４機能を有する板（以下、「λ／４板」ともいう。）と、有機ＥＬ表示パネルとをこの順で有する態様が好適に挙げられる。
　ここで、「λ／４機能を有する板」とは、ある特定の波長の直線偏光を円偏光に（または円偏光を直線偏光に）変換する機能を有する板をいい、例えば、λ／４板が単層構造である態様としては、具体的には、延伸ポリマーフィルムや、支持体上にλ／４機能を有する光学異方性層を設けた位相差フィルム等が挙げられ、また、λ／４板が複層構造である態様としては、具体的には、λ／４板とλ／２板とを積層してなる広帯域λ／４板が挙げられる。
　また、有機ＥＬ表示パネルは、電極間（陰極および陽極間）に有機発光層（有機エレクトロルミネッセンス層）を挟持してなる有機ＥＬ素子を用いて構成された表示パネルである。
　有機ＥＬ表示パネルの構成は特に制限されず、公知の構成が採用される。
　以下に実施例に基づいて本発明をさらに詳細に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す実施例により限定的に解釈されるべきものではない。
　＜ＰＶＡ原反の作製＞
　５００Ｌのタンクに、１８℃の水２００ｋｇを入れ、撹拌しながらポリビニルアルコール系樹脂（重量平均分子量：１６５０００、ケン化度：９９．８モル％）４２ｋｇを加え、１５分間撹拌し、スラリーを調製した。
　調製したスラリーを脱水し、含水率４０％のポリビニルアルコール系樹脂ウェットケーキを得た。
　得られたポリビニルアルコール系樹脂ウェットケーキ７０ｋｇ（樹脂分４２ｋｇ）を溶解槽に入れ、可塑剤としてのグリセリン４．２ｋｇと、水１０ｋｇとを添加し、槽底から水蒸気を吹き込んだ。
　溶解槽内部の樹脂の温度（以下、「内部樹脂温度」という。）が５０℃になった時点で撹拌（回転数：５ｒｐｍ）を行い、内部樹脂温度が１００℃になった時点で系内を加圧し、更に１５０℃まで昇温した後、水蒸気の吹き込みを停止した。なお、水蒸気の吹き込み量は、合計７５ｋｇであった。
　次いで、３０分間撹拌（回転数：２０ｒｐｍ）を行い、均一に溶解した後、濃度調整を行い、水に対するポリビニルアルコール系樹脂の濃度が２３％となるポリビニルアルコール系樹脂水溶液を得た。
　次に、得られたポリビニルアルコール系樹脂水溶液（液温１４７℃）を、ギアポンプ１より２軸押し出し機に供給し、脱泡した後、ギアポンプ２により排出した。
　排出されたポリビニルアルコール系樹脂水溶液を、Ｔ型スリットダイ（ストレートマニホールダイ）よりキャストドラムに流延して製膜した。なお、ギアポンプの流量を変更することにより、下記表１に記載の厚みを有するＰＶＡ原反を得た。
　＜実施例１０１＞
　上記で作製したＰＶＡ原反（厚み４３μｍ）を４０℃の温水に２分間浸漬（膨潤処理）しつつ、１．３０倍に一軸延伸した。
　次いで、ヨウ素（純正化学社製）０．３０ｇ／Ｌおよびヨウ化カリウム（純正化学社製）１．２ｇ／Ｌを含有する水溶液（液温３０℃）中に、延伸後のフィルムを２分浸漬し、ヨウ素およびヨウ化物による染色処理を施した。
　染色処理後のフィルムを、ホウ酸（Ｓｏｃｉｅｔａ Ｃｈｉｍｉｃａ Ｌａｒｄｅｒｅｌｌｏ ｓ．ｐ．ａ社製）３０．０ｇ／Ｌを含有する水溶液（液温５０℃）中で５分間、１０．０倍に一軸延伸する処理を施し、フィルムを作製した。
　作製したフィルムを７０℃で９分間乾燥することにより、偏光子を得た。
　＜実施例１０２～１１１および比較例１０１～１０５＞
　使用したＰＶＡ原反厚み、膨潤処理における水温、ヨウ素濃度、ヨウ化カリウム濃度、および延伸倍率を下記表１に記載したように変更した以外は、実施例１０１と同様の方法により、偏光子を得た。
　ここで、同様の条件で各偏光子を１０回繰り返して作製し、染色処理後の一軸延伸における延伸時の破断状況を以下の基準で評価した。結果を下記表１に示す。なお、比較例１０４は、特許文献１（特開２００１－１４１９２６号公報）の実施例に示す条件で薄型の偏光子を作製した例であるが、下記表１に示す通り、１０個中３個以上の偏光子で延伸時に破断が確認された。
　Ａ：作製した１０個の偏光子がいずれも破断なし
　Ｂ：作製した１０個の偏光子のうち１～２個に破断あり
　Ｃ：作製した１０個の偏光子のうち３個以上に破断あり
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　＜比較例１０６＞
　Ａｐｐｌｅ社製のｉＰａｄ Ａｉｒからバックライト側偏光板を剥がし、剥がした偏光板の粘着剤と輝度向上フィルムを取り除き、片側保護フィルム付き偏光板を得た。
　得られた偏光板をクロロホルムに浸漬し、保護フィルムを溶解し厚み５μｍの偏光子を得た。
 〔評価〕
　作製した各偏光子について、厚み、ヨウ素含有量、ＰＶＡ配向度、波長２５０～４００ｎｍの吸光度（以下、本段落において「吸光度」と略す。）、ヨウ素含有量とＰＶＡ配向度との積、および、吸光度とＰＶＡ配向度との積について測定した。なお、ヨウ素含有量、ＰＶＡ配向度、および、吸光度については、それぞれ上述した方法により測定した。測定結果を下記表２に示す。
　また、作製した各偏光子について、偏光度、単体透過率、耐久性、および、ムラ（延伸ムラ・染色ムラ）について評価した。
　なお、偏光度、単体透過率および耐久性については、それぞれ上述した方法により評価し、ムラについては、以下に示す方法により評価した。評価結果を下記表２に示す。
　また、比較例１０４および１０５については、偏光子の作製（延伸）時に３０％以上の破断が生じたため、これらの評価は行わなかった。
　＜延伸ムラ＞
　作製した各偏光子を蛍光灯の下に置き、斜め４５°方向から観察し、偏光子表面の延伸ムラを目視で確認し、以下の基準で評価した。なお、評価は、作製した各偏光子のうち少なくとも２つを同時に並べて相対比較する方法で行った。
　（評価基準）
　Ａ：ムラが視認できない
　Ｂ：細かいスジが見える
　Ｃ：スジが見え実用に耐えない
　＜染色ムラ＞
　作製した各偏光子を蛍光灯にかざして透過光を観察し、偏光子の染色ムラを目視で確認し、以下の基準で評価した。なお、評価は、作製した各偏光子のうち少なくとも２つを同時に並べて相対比較する方法で行った。
　（評価基準）
　Ａ：ムラが視認できない
　Ｂ：偏光子の色に薄く濃淡が確認できる
　Ｃ：ムラがはっきりと視認できる
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　上記表２に示す結果から、ＰＶＡ配向度とヨウ素含有量との積が０．０８ｇ／ｍ2未満である偏光子は、優れた偏光度を示すが、透過率または耐久性が劣ることが分かり、延伸ムラおよび染色ムラも劣ることが分かった（比較例１０１～１０３および１０６）。
　これに対し、ＰＶＡ配向度、ヨウ素含有量、および、ＰＶＡ配向度とヨウ素含有量との積が所定の範囲となる偏光子は、いずれも、優れた偏光度を維持し、透過率が高く、耐久性に優れることが分かり、延伸ムラおよび染色ムラも良好となることが分かった（実施例１０１～１１１）。
　特に、ＰＶＡ配向度とヨウ素含有量との積が０．０８２ｇ／ｍ2以上０．１１０ｇ／ｍ2以下となる偏光子は、耐久性がより良好となることが分かった（実施例１０１～１０６および１１１）。特に、実施例１０１～１０６および１１１のうちでも、波長２５０～４００ｎｍの吸光度が１５以上３０以下である偏光子は、耐久性が更に良好となることが分かった（実施例１０１～１０５）。
　更に、ＰＶＡ配向度と波長２５０～４００ｎｍの吸光度との積が１．７０以上４．０以下である偏光子は、延伸ムラおよび染色ムラがより抑制されることが分かった（実施例１０１～１１０）。

Claims (6)

  1. 　ポリビニルアルコール系樹脂と、前記ポリビニルアルコール系樹脂中に含まれるヨウ素とを有する偏光子であって、
    　前記偏光子の厚みが２～２０μｍであり、
    　前記ポリビニルアルコール系樹脂の配向度が０．１１以上０．１６以下であり、
    　前記ヨウ素の含有量が０．５０ｇ／ｍ2超１．０ｇ／ｍ2以下であり、
    　前記ポリビニルアルコール系樹脂の配向度と前記ヨウ素の含有量との積が０．０８ｇ／ｍ2以上０．１１ｇ／ｍ2以下である、偏光子。
  2. 　前記ポリビニルアルコール系樹脂の配向度と、前記ヨウ素の含有量との積が、０．０８２ｇ／ｍ2以上０．１１０ｇ／ｍ2以下である、請求項１に記載の偏光子。
  3. 　波長２５０～４００ｎｍの偏光子の吸光度が１５以上３０以下である、請求項１または２に記載の偏光子。
  4. 　前記ポリビニルアルコール系樹脂の配向度と、波長２５０～４００ｎｍの偏光子の吸光度との積が、１．７０以上４．０以下である、請求項３に記載の偏光子。
  5. 　請求項１～４のいずれか１項に記載の偏光子を有する偏光板。
  6. 　請求項１～４のいずれか１項に記載の偏光子または請求項５に記載の偏光板を有する画像表示装置。
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