JP2006227604A - 偏光板の製造方法、偏光板、光学フィルムおよびそれらを用いた画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 偏光フィルムの少なくとも片面に保護フィルムを貼り合わせた偏光板において、有効幅を広げ、大型の偏光板が得られる偏光板の製造方法を提供すること。
【解決手段】 少なくとも一軸延伸が施されて得られ、当該一軸延伸の方向に吸収軸を有する偏光フィルムの少なくとも片面に保護フィルムを貼り合わせる偏光板の製造方法において、保護フィルムを貼り合わせる前に、偏光フィルムの吸収軸方向と略平行な端辺の少なくとも片端辺を切除することを特徴とする偏光板の製造方法。
【選択図】 なし

Description

本発明は、液晶表示装置（ＬＣＤ）、エレクトロルミネッセンス表示装置（ＥＬＤ）等の画像表示装置に使用する偏光板の製造方法、さらには、この製造方法により得られた偏光板、この偏光板を有する光学フィルム、さらにはこれらを有する画像表示装置に関する。

画像表示装置、特に液晶表示装置に使用する偏光板は、明るく、色の再現性が良い画像を提供するために、高い透過率と高い偏光度および、面内均一性を兼ね備えることが要求されている。このような偏光板は一般に、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系等のポリマーフィルムをヨウ素や二色性染料等の二色性物質で染色して偏光フィルムとした後、この偏光フィルムの両面に、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等のポリマーフィルムからなる保護フィルムを貼り合わせることにより製造されている。

近年では、画像表示装置の大型化に伴い、偏光板に対しても大型化が求められている。偏光板の大型化に対しては従来、幅広の原反フィルムを用いること（例えば、特許文献1参照。）等の方法が試みられている。ところがこれらの方法だけでは、従来の偏光フィルムの製造工程において、従来の比較的幅の狭いフィルムを用いた場合よりも、幅方向における光学特性のばらつきが生じやすくなり、これにより高性能な偏光板として使用することのできる範囲（有効幅）が狭くなるため、偏光板の大型化が妨げられるという問題を有している。
特開２００２−０２８９３９号公報

本発明では上記問題点に鑑み、偏光フィルムの少なくとも片面に保護フィルムを貼り合わせた偏光板において、有効幅を広げ、大型の偏光板が得られる偏光板の製造方法を提供することを目的とする。さらには、この製造方法により得られた偏光板や、この偏光板を有する光学フィルム、および前記偏光板または前記光学フィルムを有する画像表示装置を提供することを目的とする。

本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討したところ、偏光フィルムに保護フィルムを貼り合わせた偏光板では、その吸収軸方向、すなわち、偏光フィルムの製造工程における一軸延伸方向と略平行な端辺付近にスジ状のムラ等の不具合が発生しやすいことが分かった。そして、前記のような端辺に生じるスジ状ムラ等により光学特性における不具合が生じること、またこれは偏光フィルムを製造する際の一軸延伸により生じる幅方向端辺と中央部分の厚みの差に起因するものであることを見出し、さらにこのような偏光フィルムに保護フィルムを貼り合わせると不具合部分がより広がることを見出し、以下に示す偏光板の製造方法により本発明を完成するに至った。

本発明は、少なくとも一軸延伸が施されて得られ、当該一軸延伸の方向に吸収軸を有する偏光フィルムの少なくとも片面に保護フィルムを貼り合わせる偏光板の製造方法であって、保護フィルムを貼り合わせる前に、偏光フィルムの吸収軸方向と略平行な端辺の少なくとも片端辺を切除することを特徴とする。

前記偏光フィルムの製造方法において、端辺切除前の偏光フィルムの幅は、貼り合わせる保護フィルムの幅よりも広いことが好ましい。保護フィルムの幅よりも広い偏光フィルムの端辺を切除することによって、保護フィルムの全幅をより効果的に活用することができる。このとき、大型の偏光板を得るためには、端辺切除前の偏光フィルムの幅が１３００ｍｍ以上のものを用いることが好ましい。さらに、前記端辺切除前の偏光フィルムの幅は、１４００ｍｍ以上、さらには１５００ｍｍ以上であるのが好ましい。一方、前記端辺切除前の偏光フィルムの幅の上限は、その生産可能性に応じて広ければ広いほど好ましく、特に限定されるものではないが、幅が広くなると搬送の面で困難性が増し、装置の改良等が必要となるため、偏光フィルムの幅は２０００ｍｍ程度以下、さらには１７００ｍｍ程度以下であるものが汎用性が高い。

偏光フィルムの端辺を切除する場合、切除する量としては、偏光フィルムの幅が保護フィルムの幅と同じかまたは保護フィルムの幅よりも狭くなるように切除することが好ましい。切除後の偏光フィルムの幅が保護フィルムの幅よりも広くなると、はみ出た部分からの水分の吸収または発散が多くなり、偏光フィルムが硬化する等の不具合が生じる。

偏光フィルムの端辺を切除するときの切除割合｛（切除部分の幅の合計／偏光フィルムの全体幅）×１００｝としては、１％〜８％程度が好ましい。切除割合が多すぎると必要以上に小さくなり、大型の偏光板が得られにくい。また、切除割合が少なすぎると、切除した効果が得られにくく、不具合が生じる。

前記偏光フィルムは、ポリビニルアルコール系フィルムを二色性物質で染色し、かつ偏光吸収軸方向に３〜７倍、さらには５．５〜６．５倍、一軸延伸することにより得られたものであると、本発明の効果が高い。また、前記保護フィルムが、トリアセチルセルロースフィルムである場合に、本発明の効果が高い。

本発明は、前記のような製造方法により偏光板が得られる。このような偏光板の有効幅は１２００ｍｍ以上であることが好ましく、１４００ｍｍ以上であることがより好ましい。有効幅が１４００ｍｍ以上となると、短辺方向に略平行な吸収軸を有する３２インチサイズのＴＶ用途の偏光板（長辺長さ約７００ｍｍ）が幅方向に２枚取れるようになるため、生産性の上でその効果は顕著である。なお、前記偏光板の有効幅の上限については、生産可能である限り、限定されるものではないが、前記端辺切除前の偏光フィルムの幅の上限が前記範囲とされる場合には、偏光板の有効幅は、通常、１９２０ｍｍ程度以下、さらには１６２０ｍｍ程度以下とされる。さらに本発明は、前記偏光板を含む光学フィルムおよび、前記偏光板、あるいは前記光学フィルムを有する画像表示装置に関する。

上記のように、本発明による偏光板の製造方法は、偏光フィルム作製後、保護フィルムを貼り合わせる前に、偏光フィルム幅方向の少なくとも片端辺を切除することにより、偏光フィルムの幅方向端辺に生じる不具合を抑制することができる。これは、偏光フィルム端辺に生じる厚みムラに起因して生じる貼り合わせ時の不具合を、貼り合わせ前に除去しているためと推測される。したがって、保護フィルムの幅方向端辺まで不具合がないため、有効幅が広く、大型の偏光板を提供することができる。さらには、この偏光板を用いることにより、汎用サイズ（３２インチサイズ等）の面積歩留まりを向上させ、より大型の画像表示装置を提供することができる。

また本発明によれば、偏光フィルム作製後、保護フィルムを貼り合わせる前に、偏光フィルム幅方向の少なくとも片端辺を切除することにより、偏光フィルムの有効幅に応じて、必要な幅の保護フィルムを用いることができる。そのため、保護フィルムの廃棄量を減らすことができ、保護フィルムを有効に活用することができる。また、従来は、偏光フィルムの幅が広くなると、偏光フィルムの幅に応じた幅を有する保護フィルムの選択・調製等が困難であったが、本発明によれば、偏光フィルムの幅に合わせた保護フィルムの選択・調製が容易になる。偏光板中に占める保護フィルムの占有率は高いため、本発明の製造方法による、保護フィルムの有効利用への貢献は大きく、また廃棄物を低減できることによる環境に対する効果も大きい。

本発明による偏光板の製造方法は、少なくとも一軸延伸が施されて得られ、当該一軸延伸の方向に吸収軸を有する偏光フィルムの少なくとも片端辺（吸収軸方向と略平行な端辺）を切除した後、前記偏光フィルムの少なくとも片面に、保護フィルムを貼り合わせる。偏光フィルム端辺の切除は、得られた偏光フィルムに対して保護フィルムを貼り合わせる前に行うことにより本発明の効果が得られる。本発明者らは、保護フィルムを貼り合わせた後に偏光板端辺に生じる不具合は、偏光フィルムの幅方向厚さが、中央部よりも端辺になるにしたがって厚くなることに起因することを見出している。これに伴い本発明は、偏光フィルムの少なくとも片端辺を切除することで、保護フィルム貼り合わせ時の貼着不良を抑制できることを見出したものである。

前記偏光フィルム端辺の切除は、前記の通り、偏光フィルムの幅が貼り合わせる保護フィルムの幅と同じかまたは狭くなるように切除することが好ましい。切除後の偏光フィルムの幅が保護フィルムの幅より広いと、偏光フィルムが保護フィルムよりもはみ出た部分からの水分の吸収および発散が多くなる。そのため、偏光フィルムが劣化しやすくなる不具合や、はみ出た偏光フィルムにより製造装置を汚染する不具合が生じやすくなるため好ましくない。

フィルム幅方向の全体長さに対する偏光フィルム端辺の切除割合｛（切除部分の幅の合計／偏光フィルムの全体幅）×１００｝としては、偏光フィルムの精密かつ高倍率の延伸や、その他の製造工程により生じる端辺の不具合、および、得られた偏光フィルムの幅方向長さ、光学特性および端辺の不具合の状態によって適宜決定すれば良いが、通常、１％〜８％程度が好ましく、２％〜７％程度がより好ましく、５〜６％程度が最適である。この切除割合が多すぎると大型の偏光板が得られず、切除割合が少なすぎると、前記のような偏光フィルムの不具合要因を十分に除去できないため本発明の効果が得られにくい。

前記偏光フィルム端辺の切除には、切断刃やレーザー等の公知の切断方法を用いれば良く、限定されるものではないが、長尺フィルムを用いて一連の流れの中で端辺を切除する場合には、丸刃や皿刃等の切断刃を用いて、フィルムの搬送速度に応じて切除する工程を設けることが好ましい。また、切除後の端材または切りくずについては、巻き取るかまたは吸引することにより、除去する工程を設けることが好ましい。このような切除後の端材または切りくずを除去する工程を設けない場合、偏光フィルムの搬送を阻害する等、悪影響を及ぼすことがある。

前述の通り、切除後の偏光フィルムの幅は、貼り合わせる保護フィルムの幅と同じかまたは狭くなるようにする偏光フィルムを切除することが好ましい。保護フィルムの有効活用の点からすれば、切除後の偏光フィルムの幅は、貼り合わせる保護フィルムの幅と同じであるのが好ましい。一方、偏光フィルムと保護フィルムの貼り合わせが容易である点からは、切除後の偏光フィルムの幅が、保護フィルムの幅より狭くなるようにするのが好ましい。ただし、切除後の偏光フィルムの幅が、保護フィルムの幅よりあまり狭くすぎると、保護フィルムを有効に活用できないため、切除後の偏光フィルムの幅は、保護フィルムの幅よりも、７５ｍｍ以下、さらには５０ｍｍ以下、さらには３０ｍｍ以下、さらには２０ｍｍ以下の範囲で狭くなるようにするのが好ましい。このように、切除後の偏光フィルムの幅と、保護フィルムの幅を制御することで、前述の事項（切除前の偏光フィルムの幅は、保護フィルムの幅よりも広いものが好ましい）と併せて、保護フィルムの有効活用ができる。

偏光フィルムに貼り合わせる保護フィルムとしては、偏光フィルムの保護を目的とし、特に限定されるものではないが、透明性、機械的強度、熱安定性、等方性等に優れるものが好ましい。保護フィルムの厚さは一般に５００μｍ以下であり、１〜３００μｍ程度が好ましく、５〜１００μｍ程度のものがより好ましく用いられる。また、偏光特性や耐久性および接着特性向上等の点より、保護フィルム表面に表面処理を施しても良い。例えば、アルカリ溶液を用いて保護フィルム表面をケン化処理することにより接着特性を向上させることができる。

保護フィルムを形成する材料としては、透光性を有するポリマーフィルムであれば特に限定されるものではないが、例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル系ポリマー、ジアセチルセルロースやトリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマー、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー、ポリスチレンやアクリロニトリル・スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）等のスチレン系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマーがあげられる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロ系ないしはノルボルネン構造を有するポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体の如きポリオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、ナイロンや芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー、イミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマー、または前記ポリマーのブレンド物なども前記保護フィルムを形成するポリマーの例としてあげられる。また、側鎖に置換または非置換イミド基を有する熱可塑性樹脂、および側鎖に置換または非置換フェニル基とニトリル基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂フィルム等を用いることもできる。さらには、保護フィルムは、アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型、紫外線硬化型の樹脂の硬化層として形成することもできる。これらの中でも接着性や光学特性の良好なセルロース系ポリマーや、耐湿性および光学特性の良好なシクロ系ないしはノルボルネン構造を有するポリオレフィン系ポリマーフィルムが好ましい。

偏光フィルムの両面に保護フィルムを貼り合わせる場合、その片面ごとにそれぞれ異なる特性を有する保護フィルムを貼り合わせても良い。その特性としては、フィルムの透湿度、厚み、材質、光透過率、引張り弾性率および光学機能層の有無等が挙げられる。

前記偏光フィルムと保護フィルムを貼り合わせる際には粘着層または接着層を介して貼り合わせることが好ましい。粘着層または接着層を形成する、粘着剤や接着剤は、乾燥時に透光性を有する層を用途に応じて適宜採用することができるが、偏光フィルムに保護フィルムを貼り合わせる場合、接着剤を用いることが好ましい。

接着層を形成する接着剤および接着処理方法としては特に限定されるものではないが、例えば、ビニルポリマーを含有する接着剤などを用いることができる。このような接着剤からなる接着層は、水溶液の塗布乾燥層などとして形成しうるが、その水溶液の調製に際しては、必要に応じて、架橋剤や他の添加剤、酸等の触媒も配合することができる。前記接着剤におけるビニルポリマーとしては、ポリビニルアルコール系樹脂が好ましい。またポリビニルアルコール系樹脂には、ホウ酸やホウ砂、グルタルアルデヒドやメラミン、シュウ酸などの水溶性架橋剤を含有することができる。特に偏光フィルムとしてポリビニルアルコール系のポリマーフィルムを用いる場合には、ポリビニルアルコール系樹脂を含有する接着剤を用いることが、接着性の点から好ましい。さらには、アセトアセチル基を有するポリビニルアルコール系樹脂を含む接着剤が耐久性を向上させる点からより好ましい。

前記ポリビニルアルコール系樹脂は、特に限定されるものではないが、接着性の点から平均重合度１００〜３０００程度、平均ケン化度は８５〜１００モル％程度のものが好ましく用いられる。また、接着剤水溶液の濃度としては特に限定されるものではないが、０．１〜１５重量％であることが好ましく、０．５〜１０重量％であることがより好ましい。前記接着層の厚みとしては、乾燥後の厚みにおいて３０〜１０００ｎｍ程度が好ましく、５０〜３００ｎｍがより好ましい。

前記偏光フィルムとしては、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系フィルム等のポリマーフィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質で染色して一軸延伸したものが通常用いられる。このような偏光フィルムの厚さは特に限定されるものではないが、５〜８０μm程度、４０μｍ以下のものが特に好ましく用いられる。

偏光フィルムの光学特性としては、偏光フィルム単体で測定したときの単体透過率が４３％以上であることが好ましく、４３．３〜４５．０％の範囲にあることがより好ましい。また、前記偏光フィルムを２枚用意し、２枚の偏光フィルムの吸収軸が互いに９０°になるように重ね合わせて測定する直交透過率は、より小さいことが好ましく、実用上、０．００％以上０．０５０％以下が好ましく、０．０３０％以下であることがより好ましい。偏光度としては、実用上、９９．９０％以上１００％以下であることが好ましく、９９．９３％以上１００％以下であることが特に好ましい。偏光板として測定した際にもほぼこれと同等の光学特性が得られるものが好ましい。

偏光フィルムを形成するポリマーフィルムとしては、透光性を有するものであれば、特に限定されることなく各種のものを使用できる。例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系フィルムや、これらの部分ケン化フィルム、セルロース系フィルム等の親水性高分子フィルムに、ＰＶＡの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等ポリエン系配向フィルム等があげられる。これらの中でも、ヨウ素等の二色性物質による染色性に優れることから、ＰＶＡ系フィルムを用いることが好ましい。

前記ポリマーフィルムの材料であるポリマーの重合度は、一般に５００〜１０，０００であり、１００〜６，０００の範囲であることが好ましく、１，４００〜４，０００の範囲にあることがより好ましい。さらにケン化ポリマーを用いる場合、そのケン化度は、例えば、水への溶解性の点から、７５モル％以上１００モル％以下が好ましく、より好ましくは９８モル％以上であり、９８．３〜９９．８モル％の範囲にあることがより好ましい。

前記ポリマーフィルムとしてＰＶＡ系フィルムを用いる場合、ＰＶＡ系フィルムの製法としては、水または有機溶媒に溶解した原液を流延成膜する流延法、キャスト法、押出法等任意の方法で成膜されたものを適宜使用することができる。このときのフィルムの位相差値は、５ｎｍ〜１００ｎｍのものが好ましく用いられる。また、面内均一な偏光フィルムを得るために、ＰＶＡ系フィルム面内の位相差バラツキはできるだけ小さい方が好ましく、ＰＶＡ系フィルムの面内位相差バラツキは、測定波長１０００ｎｍにおいて１０ｎｍ以下であることが好ましく、５ｎｍ以下であることがより好ましい。

偏光フィルムの製造方法としては、これに限定されるものではないが、一般に乾式延伸法と湿式延伸法を用いる方法に大別できる。乾式延伸法は高温の気体雰囲気下で延伸する方法であり、湿式延伸法は液体中に浸漬して膨潤したフィルムを液体中で延伸する方法である。

湿式延伸法による偏光フィルムの製造工程としては、その条件に応じて適宜な方法を用いることができるが、例えば、ＰＶＡ系フィルムを、膨潤、染色、架橋、延伸、水洗および、乾燥処理工程からなる一連の製造工程によって製造する方法が一般的である。乾燥処理工程を除くこれら各処理工程では、各種溶液からなる浴中に浸漬しながら各処理を行う。このときの各処理工程における膨潤、染色、架橋、延伸、水洗および乾燥の各処理の順番、回数および実施の有無は特に限定されるものではなく、いくつかの処理を一処理工程中で同時に行っても良く、いくつかの処理を行わなくても良い。例えば、延伸処理は染色処理後に行ってもよいし、膨潤や染色処理と同時に延伸処理してもよく、また延伸処理してから染色処理してもよい。さらに、架橋処理を延伸処理の前後に行う方法も用いられる。また、延伸処理としては、限定されることなく適宜な方法を用いることができるが、例えばロール延伸の場合、フィルムの延伸方向に設けられたロール間におけるロールの周速差によって延伸を行う方法が用いられる。特に、ロール延伸の場合には、面内均一な延伸フィルムを得ることが難しく、延伸方向に略平行な端部に不具合が生じやすい。この不具合は、大型のフィルムとなるに伴って顕著になる傾向がある。さらに、各処理には適宜ホウ酸やホウ砂あるいはヨウ化カリウム等の添加剤を加えても良い。したがって、偏光フィルム中には、必要に応じてホウ酸や硫酸亜鉛、塩化亜鉛、ヨウ化カリウム等を含んでいてもよい。さらには、これらのいくつかの処理中で、適宜流れ方向もしくは幅方向に延伸しても良く、各処理ごとに水洗処理を行っても良い。

膨潤処理工程としては、例えば、前記ポリマーフィルムを水で満たした処理浴（膨潤浴）中に浸漬する。これによりポリマーフィルムが水洗され、ポリマーフィルム表面の汚れやブロッキング防止剤を洗浄することができるとともに、ポリマーフィルムを膨潤させることでムラ等の不均一なフィルム状態を緩和する効果が期待できる。この膨潤浴中には、グリセリンやヨウ化カリウム等を適宜加えてもよく、添加する濃度は、グリセリンは５重量％以下、ヨウ化カリウムは１０重量％以下であることが好ましい。膨潤浴の温度は２０〜４５℃程度であり、膨潤浴への浸漬時間は２〜１８０秒間程度であり、この浸漬時間によって、最終的なフィルム幅を若干調整することもできるため、幅広なフィルムを得るためには６０〜１５０秒間がより好ましい。また、この膨潤浴中でポリマーフィルムを延伸してもよく、そのときの延伸倍率は１．１〜３．５倍程度である。

染色処理工程としては、例えば前記ポリマーフィルムを、ヨウ素等の二色性物質を含む処理浴（染色浴）に浸漬することによって染色する方法が挙げられる。前記二色性物質としては、従来公知の物質が使用でき、例えば、ヨウ素や二色性染料等があげられる。二色性染料としては、例えば、レッドＢＲ、レッドＬＲ、レッドＲ、ピンクＬＢ、ルビンＢＬ、ボルドーＧＳ、スカイブルーＬＧ、レモンエロー、ブルーＢＲ、ブルー２Ｒ、ネイビーＲＹ、グリーンＬＧ、バイオレットＬＢ、バイオレットＢ、ブラックＨ、ブラックＢ、ブラックＧＳＰ、エロー３Ｇ、エローＲ、オレンジＬＲ、オレンジ３Ｒ、スカーレットＧＬ、スカーレットＫＧＬ、コンゴーレッド、ブリリアントバイオレットＢＫ、スプラブルーＧ、スプラブルーＧＬ、スプラオレンジＧＬ、ダイレクトスカイブルー、ダイレクトファーストオレンジＳ、ファーストブラック、等が使用できる。これらの二色性物質は、一種類でも良いし、二種類以上を併用して用いても良い。なかでも本発明では、偏光度等の光学特性に優れ、本発明による耐久性向上効果が得られやすいことから、ヨウ素を用いることが好ましい。

染色浴の溶液としては、前記二色性物質を溶媒に溶解した溶液が使用できる。溶媒としては純水等の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良い。二色性物質の濃度としては０．０１０〜１０重量％程度である。この染色浴へのポリマーフィルムの浸漬時間は、特に限定されるものではないが、０．５〜２０分程度であり、染色浴の温度は５〜４２℃程度である。この染色浴中ではポリマーフィルムを延伸してもよく、前の処理工程における延伸倍率と積算した累積延伸倍率は１．１〜３．５倍程度である。

また前記二色性物質としてヨウ素を使用する場合、染色効率をより一層向上できることから、染色浴中にさらにヨウ化物を添加することが好ましい。このヨウ化物としては、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、前記染色浴において、０．０１０〜１０重量％程度であれば良い。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い。さらには、フィルム面内の均一性を向上させることを目的として、ホウ素化合物等の架橋剤を適宜加えても良い。

また、染色処理としては、前述のような染色浴に浸漬する方法以外に、例えば、二色性物質を含む水溶液を前記ポリマーフィルムに塗布または噴霧する方法であってもよく、前記ポリマーフィルム製膜時に二色性物質をあらかじめ混ぜておく方法を用いても良い。

架橋処理工程としては、例えば、架橋剤を含む処理浴（架橋浴）中にポリマーフィルムを浸漬して処理する。架橋剤としては、従来公知の物質が使用できる。例えば、ホウ酸、ホウ砂等のホウ素化合物や、グリオキザール、グルタルアルデヒド等が挙げられる。これらは一種類でも良いし、二種類以上を併用しても良い。二種類以上を併用する場合には、例えば、ホウ酸とホウ砂の組み合わせが好ましく、また、その添加割合（モル比）は、４：６〜９：１程度である。架橋浴の溶媒としては、一般に純水等の水が用いられるが、水と相溶性のある有機溶媒を含んでも良い。架橋浴中の架橋剤濃度は１〜１０重量％程度である。

前記架橋浴中には、偏光フィルムの面内の均一な特性が得られる点から、ヨウ化物を添加してもよい。このヨウ化物としては、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、ヨウ化チタンが挙げられ、この含有量は０．０５〜１５重量％、より好ましくは０．５〜８重量％である。なかでも、ホウ酸とヨウ化カリウムの組み合わせが好ましく、ホウ酸とヨウ化カリウムの割合（重量比）は、１：０．１〜１：３．５の範囲にあることが好ましく、１：０．５〜１：２．５の範囲にあることがより好ましい。架橋浴の温度は通常２０〜７０℃、浸漬時間は通常１秒〜１５分程度である。さらに、架橋処理も染色処理と同様に、架橋剤含有溶液を塗布または噴霧する方法を用いても良く、架橋処理と同時に延伸処理を施しても良い。このときの累積延伸倍率は１．１〜３．５倍程度である。

延伸処理工程としては、湿式延伸法の場合、処理浴（延伸浴）中に浸漬した状態で、累積延伸倍率が３〜７倍程度になるように延伸する。延伸浴の溶液としては、水、エタノールあるいは各種有機溶媒等の溶媒中に、各種金属塩や、ヨウ素、ホウ素または亜鉛の化合物を添加した溶液が好ましく用いられる。なかでも、ホウ酸および／またはヨウ化カリウムをそれぞれ２〜１８重量％程度添加した溶液を用いることが好ましい。このホウ酸とヨウ化カリウムを同時に用いる場合には、その含有割合（重量比）は１：０．１〜１：４程度が好ましい。この延伸浴の温度は４０〜６７℃程度が好ましい。

水洗処理工程としては、例えば、処理浴（水洗浴）中にポリマーフィルムを浸漬することにより、これより前の処理で付着したホウ酸等の不要残存物を洗い流すことができる。上記水溶液には、ヨウ化物を添加してもよく、例えば、ヨウ化ナトリウムやヨウ化カリウムが好ましく用いられる。水洗浴の温度は１０〜６０℃程度である。この水洗処理の回数は特に限定されることなく複数回実施してもよく、各水洗浴中の添加物の種類や濃度は適宜調整することが好ましい。

なお、ポリマーフィルムを各処理浴から引き上げる際には、液だれの発生を防止するために、従来公知であるピンチロール等の液切れロールを用いても良いし、エアーナイフによって液を削ぎ落とす等の方法により、余分な水分を取り除いても良い。

乾燥処理工程としては、自然乾燥、送風乾燥、加熱乾燥等の従来公知の乾燥方法を用いることができる。例えば加熱乾燥では、加熱温度は２０〜８０℃程度であり、乾燥時間は１〜１０分間程度である。また、この乾燥処理工程においても適宜延伸することができる。

以上のような各処理工程を経て作製された偏光フィルムの、偏光吸収軸方向における最終的な延伸倍率（総延伸倍率）は３．０〜７．０倍であることが好ましく、５．５〜６．５倍がより好ましい。総延伸倍率が３．０倍未満では、高偏光度の偏光フィルムを得ることが難しく、一方、前記方法で作製される偏光フィルムは、総延伸倍率が高いほど高偏光度の偏光フィルムが得られるやすいが、７．０倍を超えると、フィルムは破断しやすくなる。なお、偏光フィルムの全体幅および有効幅は、前記偏光フィルムの製造工程における内容に応じて変化するものである。例えば、前記のような湿式延伸法による製造工程においては、フィルムの膨潤条件や各工程での延伸倍率および総延伸倍率、さらには乾燥条件や乾燥方法に応じて適宜に調整する必要がある。

また、偏光フィルムの製造方法は上記製造方法に限定されることなく、他の製造方法を用いて偏光フィルムを製造しても良い。例えば、乾式延伸法や、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリマーフィルムに二色性物質を練りこみ、製膜、延伸したようなものでも良いし、一軸方向に配向した液晶をホストとして、そこに二色性染料をゲストにしたようなＯタイプのもの（米国特許５、５２３、８６３号、特表平３−５０３３２２号公報）、二色性のライオトロピック液晶等を用いたＥタイプのもの（米国特許６、０４９、４２８号）が挙げられる。

前記偏光板は、さらに少なくとも１層の各種光学機能層を積層した光学フィルムとして用いることができる。この光学機能層としては、偏光板と組み合わせることにより有利な効果を有する公知の光学機能層を適宜使用できる。例えば、ハードコート層や反射防止層、スティッキング防止層や、拡散層またはアンチグレア層等の表面処理層や、視角補償や光学補償等を目的とした配向液晶層、他のフィルムを積層するための粘着剤または接着剤からなる粘着層または接着層があげられる。さらに、偏光変換素子、反射板や半透過板、位相差板（１／２や１／４等の波長板（λ板）を含む）、視角補償フィルム、輝度向上フィルムなどの画像表示装置等の形成に用いられる光学フィルムを１層または２層以上積層したものもあげられる。特に前記偏光板に、反射板または半透過反射板が積層されてなる反射型偏光板または半透過型偏光板、位相差板が積層されてなる楕円偏光板または円偏光板、視角補償層または視角補償フィルムが積層されてなる広視野角偏光板、あるいは輝度向上フィルムが積層されてなる偏光板が好ましく用いられる。

例えば、ハードコート処理は偏光板表面の傷つき防止などを目的に施されるものであり、例えばアクリル系、シリコーン系などの適宜な紫外線硬化型樹脂による硬度や滑り特性等に優れる硬化皮膜を保護フィルムの表面に付加する方式等にて形成することができる。反射防止処理は、偏光板表面での外光の反射防止を目的に施されるものであり、従来に準じた反射防止膜などの形成により達成することができる。また、スティッキング防止処理は隣接層との密着防止を目的に施される。

アンチグレア処理は偏光板の表面で外光が反射して、偏光板透過光の視認を阻害することを防止する目的で施されるものであり、例えば、サンドブラスト方式やエンボス加工方式による粗面化方式や透明微粒子の配合方式などの適宜な方式にて保護フィルム表面に微細凹凸構造を付与することにより形成することができる。前記表面微細凹凸構造を形成するために含有させる微粒子としては、例えば平均粒径が０．５〜５０μｍのシリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化錫、酸化インジウム、酸化カドミウム、酸化アンチモン等からなり、導電性を有することもある無機系微粒子、架橋または未架橋のポリマー等からなる有機系微粒子などの透明微粒子が用いられる。表面微細凹凸構造を形成する場合、微粒子の使用量は、表面微細凹凸構造を形成する透明樹脂１００重量部に対して一般的に２〜７０重量部程度である。アンチグレア層は、偏光板透過光を拡散して視角などを拡大するための拡散層（視角拡大機能など）を兼ねるものであってもよい。

なお、前記反射防止層、スティッキング防止層、拡散層やアンチグレア層等の光学機能層は、偏光板に直接設けることができるほか、別途、偏光板とは別体のフィルムとして設けることもできる。

前記反射型偏光板は偏光板に反射層を設けたもので、視認側（表示側）からの入射光を反射させて表示するタイプの液晶表示装置などを形成するためのものである。前記半透過型偏光板は、上記において反射層で光を反射し、かつ透過するハーフミラー等の半透過型の反射層とすることにより得ることができる。半透過型偏光板は通常、液晶セルの裏側に設けられ、液晶表示装置などを比較的明るい雰囲気で使用する場合には、視認側（表示側）からの入射光を反射させて画像を表示し、比較的暗い雰囲気においては、半透過型偏光板のバックサイドに内蔵されているバックライト等の内蔵光源を使用して画像を表示するタイプの液晶表示装置などを形成できる。

偏光板に位相差板が積層されてなる楕円偏光板または円偏光板は、直線偏光を楕円偏光または円偏光に変えたり、楕円偏光または円偏光を直線偏光に変えたり、あるいは直線偏光の偏光方向を変える場合に用いられる。例えば楕円偏光板はスーパーツイストネマチック（ＳＴＮ）型液晶表示装置の液晶層の複屈折により生じた着色（青または黄）を補償（防止）して、前記着色のない白黒表示する場合などに有効に用いられる。位相差板としては、ポリオレフィンやポリカーボネート等のポリマーフィルムを一軸または二軸延伸処理してなる複屈折性フィルム、液晶モノマーを配向させた後、架橋、重合させた配向フィルム、液晶ポリマーの配向フィルム、液晶ポリマーの配向層をフィルムにて支持したものなどがあげられる。

視角補償フィルムは、液晶表示装置の画面を、画面に垂直でなくやや斜めの方向から見た場合でも、画像が比較的鮮明に見えるように視野角を広げるためのフィルムである。偏光変換素子としては、例えば、異方性反射型偏光素子や異方性散乱型偏光素子等があげられる。例えば、日東電工製のＰＣＦシリーズや、３Ｍ社製のＤＢＥＦシリーズ、Ｍｏｘｔｅｋ製のＭｉｃｒｏ Ｗｉｒｅｓ、３Ｍ社製のＤＲＰＦ等が挙げられる。

偏光板と輝度向上フィルムを貼り合わせた偏光板は、通常液晶セルの裏側サイドに設けられて使用される。輝度向上フィルムは、偏光フィルムに吸収されるような偏光方向を有する光を偏光フィルムに入射させずに、輝度向上フィルムでいったん反射させ、さらにその後ろ側に設けられた反射層等を介して反転させて輝度向上フィルムに再入射させることを繰り返し、この両者間で反射、反転している光の偏光方向が偏光子を通過しうるような偏光方向になった偏光のみを透過させて偏光フィルムに供給するので、バックライトなどの光を効率的に液晶表示装置の画像の表示に使用でき、画面を明るくすることができる。

偏光板に前記光学機能層を積層した光学フィルムは、液晶表示装置等の製造過程で順次別個に積層する方式にても形成することができるが、あらかじめ積層して光学フィルムとしたものは、品質の安定性や組立作業等に優れていて液晶表示装置などの製造工程を向上させうる利点がある。積層には粘着層または接着層等の適宜な接着手段を用いうる。前記の偏光板と他の光学機能層の接着に際し、それらの光学軸は目的とする位相差特性などに応じて適宜な配置角度とすることができる。

前記偏光板や、前記光学フィルムには、液晶セル等の他部材と貼着するための粘着層または接着層を設けることもできる。この粘着層または接着層は特に限定されるものではないが、リワーク等の要求に応じて粘着剤からなる粘着層が好ましく用いられる。粘着剤からなる粘着層としては例えば、アクリル系、シリコーン系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリエーテル系、ゴム系等の公知の透光性粘着剤にて形成することができる。偏光板や光学フィルムにはアクリル系粘着剤が好ましく用いられる。このときの粘着剤からなる粘着層の厚さは、特に限定されるものではないが、一般に１〜５００μｍ程度であり、５〜２００μｍが好ましく、１０〜１００μｍであるのがより好ましい。粘着層の厚さをこの範囲にすることによって、偏光フィルムおよび偏光板の寸法挙動に伴う応力を緩和することができる。

本発明による偏光板は液晶表示装置（ＬＣＤ）、エレクトロルミネッセンス表示装置（ＥＬＤ）、プラズマディスプレイ等の画像表示装置の形成に好ましく用いることができる。

偏光板は液晶表示装置の形成などに好ましく用いることができる。例えば、液晶セルの片側あるいは両側に偏光板を配置してなる反射型や半透過型、あるいは透過・反射両用型等の液晶表示装置に用いることができる。液晶セル基板は、プラスチック基板、ガラス基板のいずれでも良い。液晶表示装置を形成する液晶セルは任意であり、例えば薄膜トランジスタ型に代表されるアクティブマトリクス駆動型のもの、ツイストネマチック型やスーパーツイストネマチック型に代表される単純マトリクス駆動型のものなど適宜なタイプの液晶セルを用いたものであって良い。

また、液晶セルの両側に偏光板や光学フィルムを設ける場合、それらは同じものであってもよいし、異なるものであってもよい。さらに、液晶表示装置の形成に際しては、例えばプリズムアレイシートやレンズアレイシート、光拡散板やバックライト等の適宜な部品を適宜な位置に１層または２層以上配置することができる。

偏光板を有機エレクトロルミネセンス表示装置（有機ＥＬ表示装置）に適用する場合、電圧の印加によって発光する有機発光層の表面側に透明電極を備えるとともに、有機発光層の裏面側に金属電極を備えてなる有機ＥＬ発光体を含む有機ＥＬ表示装置では、透明電極の表面側に偏光板を設ける。これにより、外部から入射して金属電極で反射してきた光を偏光する作用を有するため、その偏光作用によって金属電極の鏡面反射による光を外部から視認させないという効果がある。

以下に実施例および比較例を用いて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例および比較例によって限定されるものではない。

実施例１
厚さ８０μｍ、幅方向長さ２７００ｍｍのポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルム（（株）クラレ製、重合度２４００）を用いて、張力を保ったまま３０℃の純水中に６０秒間浸漬し、３０℃の０．３重量％ヨウ素水溶液中で３倍まで延伸した後、６０℃、４重量％ホウ酸かつ３重量％ヨウ化カリウムの水溶液中で累積した延伸倍率が６倍になるように延伸し、３０℃、３．５重量％ヨウ化カリウム水溶液中に１０秒間浸漬した後、フィルムの張力を保ったまま３０℃で４分間乾燥して、幅方向長さ１３４０ｍｍの偏光フィルムを得た。得られた偏光フィルムの幅方向両端辺を、それぞれ端辺から４０ｍｍずつ切除し、幅方向長さ１２６０ｍｍの偏光フィルムを得た。切除後の偏光フィルムの両面に、幅方向長さ１３３０ｍｍのトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム（富士写真フィルム社製：ＴＤＹ８０ＵＬ）を、完全ケン化ポリビニルアルコール５％水溶液を主成分とする接着剤を用いて貼り合わせ、７０℃で４分間乾燥することにより偏光板を得た。

実施例２
厚さ７５μｍ、幅方向長さ３１００ｍｍのポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルム（（株）クラレ製、重合度２４００）を用いて、実施例１と同様にして偏光フィルムを作製し幅方向長さ１５４０ｍｍの偏光フィルムを得た。得られた偏光フィルムの幅方向両端辺を、それぞれ端辺から４０ｍｍずつ切除し、幅方向長さ１４６０ｍｍの偏光フィルムを得た。切除後の偏光フィルムの両面に、幅方向長さ１４７５ｍｍのトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム（富士写真フィルム社製：ＴＤＹ８０ＵＬ）を、完全ケン化ポリビニルアルコール５％水溶液を主成分とする接着剤を用いて貼り合わせ、７０℃で４分間乾燥することにより偏光板を得た。

比較例１
厚さ８０μｍ、幅方向長さ２５５０ｍｍのＰＶＡフィルム（（株）クラレ製、重合度２４００）を用いて、実施例１と同様にして偏光フィルムを作製し、幅方向長さ１２６６ｍｍの偏光フィルムを得た。得られた偏光フィルムの端辺を切除することなく、その両面に実施例１と同様にしてＴＡＣフィルムを貼り合わせ、偏光板を得た。

比較例２
厚さ８０μｍ、幅方向長さ２９５０ｍｍのＰＶＡフィルム（（株）クラレ製、重合度２４００）を用いて、実施例２と同様にして偏光フィルムを作製し、幅方向長さ１４６４ｍｍの偏光フィルムを得た。得られた偏光フィルムの端辺を切除することなく、その両面に実施例２と同様にしてＴＡＣフィルムを貼り合わせ、偏光板を得た。

比較例３
厚さ８０μｍ、幅方向長さ２９５０ｍｍのＰＶＡフィルム（（株）クラレ製、重合度２４００）を用いて、実施例１と同様にして偏光フィルムを作製し、幅方向長さ１４６４ｍｍの偏光フィルムを得た。得られた偏光フィルムの端辺を切除することなく、その両面に実施例１と同様にしてＴＡＣフィルムを貼り合わせ、偏光板を作製した。しかしながら、貼り合わせ直後の端辺にＴＡＣフィルムの浮きや剥がれが生じ、さらに、フィルム搬送用のロールに、はみ出した偏光フィルムに起因する汚染が生じ、有効な偏光板が得られなかった。

（評価）
実施例および比較例において得られた偏光板について下記評価を行った。その結果を表１に示す。

（有効幅）
有効幅（ｍｍ）の評価は、市販レベルの偏光板（上板）／ＶＡモードの液晶セル／評価対象の偏光板（下板）／バックライト（輝度５０００ｃｄ／ｍ²）を積層した状態でムラの有無を評価し、目視でムラの生じていない部分を有効幅とした。有効幅の決定にあたっては、評価対象の偏光板を幅方向全面に対して、前記評価構成に応じた適当な大きさに複数枚切り出し、評価対象の偏光板（下板）を交換することを複数回繰り返して行った。

上記実施例および比較例の結果から明らかなように、保護フィルムと貼り合わせる前に偏光フィルム端辺を切除することにより、比較例２に示されるような広幅の偏光板を作製したときのような不具合が生じることがなく、また、実施例１と比較例１に示されるように、貼り合わせ後に端辺を切除する場合よりも明らかに有効幅の広い偏光板を得ることができる。

また、実施例２と比較例２で得られた偏光板の幅方向における各位置で単体透過率を測定した。測定結果を図１に示す。単体透過率の測定は、積分球付き分光光度計（日立製作所製のＵ−４１００）にて測定した。図１の結果からも、比較例２は端部の単体透過率の落ち込みが大きく、実施例２の方が比較例２よりも有効幅が広いことが認められる。また端辺を切除しない場合には、中央部付近における単体透過率のばらつきも生じる傾向がある。なお、各直線偏光に対する透過率はグラントムソンプリズム偏光子を通して得られた完全偏光を１００％として測定した。透過率は、ＣＩＥ１９３１表色系に基づいて算出した、視感度補正したＹ値で示した。ｋ₁は最大透過率方向の直線偏光の透過率、ｋ₂はその直交方向の直線偏光の透過率を表す。単体透過率Ｔは、Ｔ＝（ｋ₁＋ｋ₂）／２、で算出した。

本発明の実施例２と比較例２で得られた偏光板における、幅方向の長さと単体透過率との関係を示すグラフである。

Claims (12)

1. 少なくとも一軸延伸が施されて得られ、当該一軸延伸の方向に吸収軸を有する偏光フィルムの少なくとも片面に保護フィルムを貼り合わせる偏光板の製造方法において、
   保護フィルムを貼り合わせる前に、偏光フィルムの吸収軸方向と略平行な端辺の少なくとも片端辺を切除することを特徴とする偏光板の製造方法。
2. 切除前の偏光フィルムの幅が、貼り合わせる保護フィルムの幅よりも広いことを特徴とする請求項１記載の偏光板の製造方法。
3. 切除前の偏光フィルムの幅が、１３００ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１または２記載の偏光板の製造方法。
4. 切除後の偏光フィルムの幅が、保護フィルムの幅と同じかまたは狭いことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の偏光板の製造方法。
5. 偏光フィルムの端辺を切除するときの切除割合｛（切除部分の幅の合計／偏光フィルムの全体幅）×１００｝が１％〜８％であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の偏光板の製造方法。
6. 偏光フィルムが、ポリビニルアルコール系フィルムを二色性物質で染色し、かつ偏光吸収軸方向に３〜７倍一軸延伸することにより得られたものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の偏光板の製造方法。
7. 保護フィルムが、トリアセチルセルロースフィルムであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の偏光板の製造方法。
8. 偏光板の有効幅が１２００ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の偏光板の製造方法。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載の製造方法により得られた偏光板。
10. 有効幅１２００ｍｍ以上であることを特徴とする請求項９記載の偏光板。
11. 請求項９または１０記載の偏光板を含む光学フィルム。
12. 請求項９もしくは１０記載の偏光板、または請求項１１記載の光学フィルムを有する画像表示装置。

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