JP5903207B2

JP5903207B2 - 偏光子および偏光板

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Publication number: JP5903207B2
Application number: JP2010142295A
Authority: JP
Inventors: 章典伊崎; 清恵重富; 良美落合
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2010-06-23
Filing date: 2010-06-23
Publication date: 2016-04-13
Anticipated expiration: 2030-06-23
Also published as: JP2012008234A

Description

本発明は、偏光子および偏光板に関する。

液晶表示装置は、その表示メカニズムに起因して、偏光板を必須の構成要素として含む。偏光板は、代表的には、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系樹脂フィルムに二色性物質を吸着させて一軸延伸した偏光子の両側に保護層が貼り合わせられている。ところで、液晶表示装置の用途が拡大するに伴って、液晶表示装置の薄型化および低コスト化の要望が高まっており、液晶表示装置の必須構成要素である偏光板についても薄型化および低コスト化が要望されている。

このような要望に対応するために、偏光子の片側のみに保護層を設けた偏光板が提案されている（特許文献１）。しかし、ＰＶＡ系の偏光子は力学的性質および光学的耐久性に乏しいので、片側のみに保護層を設けた偏光板では、偏光子の寸法変化および光学特性の劣化が起こりやすい。このような問題は、加湿環境下において顕著である。

加湿環境下における光学的耐久性を改善するために、代表的には、ホウ酸が偏光子に添加されている。しかし、偏光子の片側のみに保護層を設けた偏光板においては、ホウ酸の添加だけでは、十分な光学的耐久性を有する偏光板は得られていない。さらに、偏光子の片側のみに保護層を設けた偏光板においては、ホウ酸を添加しても力学的性質（例えば、寸法安定性）の改善には実質的に寄与しない。

特開平１０−１８６１３３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、その目的とするところは、ホウ酸量を増量することなく、加湿環境下において優れた寸法安定性および光学的耐久性を有する偏光子を提供することにある。

本発明の偏光子は、０．０３０≦Ｒ_ｐｖａ≦０．０４０を満足し、かつ、重量水分率が１４％以下である：ここで、Ｒ_ｐｖａは、偏光子の面内で屈折率が最大になる方向の屈折率をｎｘ、当該屈折率が最大になる方向に直交する方向の屈折率をｎｙとしたとき、Ｒ_ｐｖａ＝ｎｘ−ｎｙで表される。
好ましい実施形態においては、上記偏光子は、二色比ＤＲが１６０以上である。
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、上記の偏光子と、該偏光子の片側に配置された保護層とを有する。
本発明の別の偏光板は、上記の偏光子と、該偏光子の両側に配置された保護層とを有する。
本発明のさらに別の偏光板は、上記の偏光子と、該偏光子の片側に配置された保護層と、該偏光子のもう一方の側に配置された位相差層とを有する。

本発明によれば、Ｒ_ｐｖａを０．０３０≦Ｒ_ｐｖａ≦０．０４０とし、かつ、重量水分率を１４％以下とすることにより、ホウ酸量を増量することなく、加湿環境下において優れた寸法安定性および光学的耐久性を有する偏光子が得られる。

本発明の１つの実施形態による偏光板の概略断面図である。本発明の別の実施形態による偏光板の概略断面図である。本発明のさらに別の実施形態による偏光板の概略断面図である。実施例１〜３および比較例１〜５の偏光子についての加湿サイクル試験の結果を示すグラフである。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれらの具体的な実施形態には限定されない。

Ａ．偏光子
本発明の偏光子は、０．０３０≦Ｒ_ｐｖａ≦０．０４０を満足し、かつ、重量水分率が１４％以下である。ここで、Ｒ_ｐｖａは、波長１０００ｎｍにおいて、偏光子の面内で屈折率が最大になる方向の屈折率をｎｘ、当該屈折率が最大になる方向に直交する方向の屈折率をｎｙとしたとき、Ｒ_ｐｖａ＝ｎｘ−ｎｙで表される。さらに、重量水分率は、以下のようにして測定される：測定されるべきフィルムを１００ｍｍ×１００ｍｍの大きさに切り出して試料フィルムとし、この試料フィルムの初期重量を測定する。続いて、この試料フィルムを１２０℃で２時間乾燥し、乾燥重量を測定して、下記式により水分率を決定する。なお、下記式において、初期重量および乾燥重量は、それぞれ３回測定を行った平均値である。
水分率（重量％）＝〔（初期重量−乾燥重量）／初期重量〕×１００
Ｒ_ｐｖａは、好ましくは０．０３９以下であり、さらに好ましくは０．０３５以下である。重量水分率は、好ましくは１３％以下であり、さらに好ましくは１２％以下である。偏光子中の配向に寄与しない（代表的には、配向性の低い）結晶量が増大することにより、これらの特性が同時に満足されると推定される。これらの特性を同時に満足することにより、本発明の偏光子は、ホウ酸量を増量することなく、加湿環境下において優れた寸法安定性および光学的耐久性を有し得る。その結果、本発明の偏光子は、偏光子の片側のみに保護層を設けた偏光板に用いられる場合でも、寸法変化および光学特性の劣化が起こりにくく、実用上許容可能な寸法安定性および光学的耐久性を実現することができる。

本発明の偏光子は、二色比ＤＲが好ましくは１６０以上であり、さらに好ましくは１６５〜１８５であり、特に好ましくは１７５〜１８５である。なお、二色比ＤＲは下記の式から求めることができる。
二色比ＤＲ＝ｌｏｇ（０．９１９／ｋ_２）／ｌｏｇ（０．９１９／ｋ_１）
ここで、ｋ_１は偏光子の透過軸方向の透過率であり、ｋ_２は偏光子の吸収軸方向の透過率であり、定数０．９１９は界面反射率である。

本発明の偏光子は、透過率（単体透過率）Ｔｓが好ましくは４３％以上であり、さらに好ましくは４４％〜４７％である。なお、透過率Ｔｓは、以下の式から求めることができる。
透過率Ｔｓ＝（ｋ_１＋ｋ_２）／２
ここで、上記の通り、ｋ_１は偏光子の透過軸方向の透過率であり、ｋ_２は偏光子の吸収軸方向の透過率である。

本発明の偏光子は、ヨウ素または二色性染料等の二色性物質を含有するポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系樹脂を主成分とする。

本発明の偏光子のヨウ素含有量は、好ましくは１．８重量％〜５．０重量％であり、さらに好ましくは２．０重量％〜４．０重量％である。ヨウ素含有量を上記の範囲とすることによって、好ましい範囲の透過率の偏光板が得られ、正面方向のコントラスト比が高い液晶表示装置を得ることができる。

本発明の偏光子のホウ酸含有量は、ホウ素換算で、好ましくは０．５重量％〜３．０重量％であり、さらに好ましくは１．０重量％〜２．８重量％であり、特に好ましくは１．５重量％〜２．６重量％である。上記のように、本発明によれば、ホウ酸量を増量することなく、加湿環境下において優れた寸法安定性および光学的耐久性を有する偏光子を得ることができる。

本発明の偏光子は、好ましくは、カリウムをさらに含有し得る。上記カリウム含有量は、好ましくは０．２重量％〜１．０重量％であり、さらに好ましくは０．３重量％〜０．９重量％であり、特に好ましくは０．４重量％〜０．８重量％である。カリウム含有量を上記範囲とすることによって、好ましい範囲の透過率を有し、かつ、偏光度が高い偏光板を得ることができる。

上記ＰＶＡ系樹脂は、ビニルエステル系モノマーを重合して得られるビニルエステル系重合体をケン化することによって得ることができる。上記ＰＶＡ系樹脂のケン化度は、好ましくは９５．０モル％〜９９．９モル％である。上記ケン化度は、ＪＩＳＫ６７２６−１９９４に準じて求めることができる。ケン化度が上記の範囲であるＰＶＡ系樹脂を用いることによって、耐久性に優れた偏光子が得られ得る。

上記ＰＶＡ系樹脂の平均重合度は、目的に応じて適切な値が選択され得る。上記平均重合度は、好ましくは１２００〜３６００である。なお、平均重合度は、ＪＩＳＫ６７２６−１９９４に準じて求めることができる。

本発明の偏光子の厚みは特に制限されず、目的に応じて適切な厚みが採用され得る。当該厚みは、代表的には、１μｍ〜８０μｍ程度である。

Ｂ．偏光子の製造方法
本発明の偏光子は、任意の適切な方法により製造され得る。以下、本発明の偏光子の製造方法の好ましい一例を説明する。この製造方法は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに、染色工程、架橋工程、延伸工程および乾燥工程を施すことを含む。ポリビニルアルコール系樹脂フィルムとしては、当該分野で用いられる任意の適切なフィルムが用いられ得る。ポリビニルアルコール系樹脂フィルムとしては、例えば、上記Ａ項に記載のようなポリビニルアルコール系樹脂から形成されるフィルムが用いられ得る。

染色工程においては、上記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムにヨウ素または二色性染料を吸着・配向させる。染色は、通常、上記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを染色溶液（染色浴）に浸漬することにより行われる。染色溶液としてはヨウ素溶液が一般的である。ヨウ素溶液中のヨウ素濃度は、好ましくは０．０１重量％〜１重量％、さらに好ましくは０．０２重量％〜０．５重量％である。ヨウ素濃度がこのような範囲であれば、得られる偏光子において上記所望のヨウ素含有量を実現することができる。染色工程においては、ヨウ素溶液の温度は、通常２０℃〜５０℃程度、好ましくは２５℃〜４０℃である。ヨウ素溶液への浸漬時間は、通常１０秒〜３００秒、好ましくは２０秒〜２４０秒である。

染色工程においては、必要に応じて延伸を行うことができる。染色工程において延伸を施すことにより、後述の延伸工程における延伸倍率を小さくすることができ、フィルムの破断を防止することができる。染色工程における延伸倍率は、上記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの元長に対して、通常６．５倍以下、好ましくは１．２倍〜６．５倍、さら好ましくは２倍〜４倍、特に好ましくは２倍〜３倍である。染色工程における延伸倍率が大きくなりすぎると、延伸工程での延伸倍率が小さくなり過ぎるので、特に架橋工程の後に延伸工程を施す場合には十分な光学特性が得られない場合がある。理論的には明らかではないが、染色工程において所定の倍率で延伸を行うことにより、所望の二色比および透過率を有する偏光子が得られると推定される。

架橋工程においては、通常、架橋剤としてホウ素化合物が用いられる。架橋工程の順序は特に制限されない。架橋工程は、延伸工程とともに行うことができる。架橋工程は複数回行うことができる。ホウ素化合物としては、ホウ酸、ホウ砂等が挙げられる。ホウ素化合物は、通常、ホウ酸水溶液の形態で用いられる。ホウ酸水溶液のホウ酸濃度は、２重量％〜１５重量％程度、好ましくは３重量％〜１３重量％である。ホウ酸濃度がこのような範囲であれば、架橋処理により、得られる偏光子に効率的に耐熱性等を付与することができる。ホウ酸水溶液には、ヨウ化カリウム等のヨウ化化合物を含有させてもよい。架橋は、通常、上記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムをホウ酸水溶液（架橋浴）に浸漬することにより行われる。あるいは、上記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに、ホウ素化合物を、塗布法、噴霧法等により適用してもよい。架橋工程における処理温度は、通常２５℃以上、好ましくは３０℃〜８５℃、さらに好ましくは３０℃〜６０℃である。処理時間は、通常５秒〜８００秒、好ましくは８秒〜５００秒である。

延伸工程においては、通常、上記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムが一軸延伸に供される。延伸工程は、染色工程および／または架橋工程とともに行うができる。延伸方法としては、湿式延伸および乾式延伸のいずれも採用することができる。湿式延伸においては、一般的には、染色工程の後、延伸が行われる。あるいは、架橋工程とともに延伸を行うことができる。乾式延伸においては、延伸手段としては、例えば、ロール間延伸方法、加熱ロール延伸方法、圧縮延伸方法等が挙げられる。当該延伸手段においては、未延伸フィルムは、通常、加熱状態とされる。延伸工程は多段で行うこともできる。

上記湿式延伸においては、用いられる処理液（延伸浴）にヨウ化化合物を含有させることができる。この場合、ヨウ化化合物濃度は、好ましくは０．１重量％〜１０重量％、さらに好ましくは０．２重量％〜５重量％である。湿式延伸における処理温度は、通常２５℃以上、好ましくは３０℃〜８５℃、さらに好ましくは３０℃〜６０℃である。浸漬時間は、通常１０秒〜８００秒、好ましくは３０秒〜５００秒である。

延伸による総延伸倍率は、上記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの元長に対して、好ましくは３倍〜１７倍、さらに好ましくは４倍〜１０倍、特に好ましくは４倍〜８倍である。なお、「総延伸倍率」とは、延伸工程以外の工程（例えば、後述の膨潤工程）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。総延伸倍率が低すぎると、配向が不足して、高い光学特性（代表的には、偏光度）を有する偏光子が得られない場合が多い。総延伸倍率が高すぎると、延伸の際にフィルムの破断が起こりやすく、また、得られる偏光子が薄くなりすぎて、続く工程での加工性が低下するおそれがある。

本発明の偏光子の製造方法においては、代表的には、上記染色工程の前に、膨潤工程を施すことができる。膨潤は、通常、上記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを処理液（膨潤浴）に浸漬することにより行われる。ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを膨潤させることにより、ポリビニルアルコール系樹脂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のみならず、染色のムラなどの不均一を防止する効果もある。上記処理液としては、通常、水、蒸留水、純水が用いられる。当該処理液は、主成分が水であれば、ヨウ化化合物、界面活性剤等の添加物、アルコール等が含まれていてもよい。膨潤工程における処理温度は、通常２０℃〜４５℃、好ましくは２５℃〜４０℃である。浸漬時間は、通常１０秒〜３００秒、好ましくは２０秒〜２４０秒である。膨潤工程においては、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを均一に膨潤させることが好ましい。フィルムを均一に膨潤させることにより、染色ムラが防止され得る。

膨潤工程においては、必要に応じて延伸を行うことができる。膨潤工程において延伸を施すことにより、上記延伸工程における延伸倍率を小さくすることができ、フィルムの破断を防止することができる。膨潤工程における延伸倍率は、上記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの元長に対して、通常６．５倍以下、好ましくは１．２倍〜６．５倍、さら好ましくは２倍〜４倍、特に好ましくは２倍〜３倍である。膨潤工程における延伸倍率が大きくなりすぎると、延伸工程での延伸倍率が小さくなり過ぎるので、特に架橋工程の後に延伸工程を施す場合には十分な光学特性が得られない場合がある。

本発明の偏光子の製造方法においては、必要に応じて金属イオン処理を施すことができる。金属イオン処理は、金属塩を含む水溶液に、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを浸漬することにより行われる。金属イオン処理により、種々の金属イオン（代表的には、コバルト、ニッケル、亜鉛、クロム、アルミニウム、銅、マンガン、鉄などの遷移金属の金属イオン）をポリビニルアルコール系樹脂フィルム中に含有させることができる。金属イオン処理を行う段階は特に制限されず、製造方法における任意の適切な時点で行うことができる。また、染色浴、架橋浴および／または延伸浴中に金属塩を共存させて、染色工程、架橋工程および／または延伸工程と同時に金属イオン処理を行ってもよい。

本発明の偏光子の製造方法においては、代表的には、乾燥工程前の任意の適切な時点で洗浄工程を施すことができる。代表的には、洗浄工程は、上記染色工程、架橋工程および延伸工程を施した後に行われる。洗浄工程においては、代表的には、上記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムが、ヨウ化カリウム溶液に浸漬されて洗浄される。当該ヨウ化カリウム溶液におけるヨウ化カリウム濃度は、通常０．５重量％〜１０重量％、好ましくは０．５重量％〜８重量％、さらに好ましくは１重量％〜６重量％である。ヨウ化カリウム溶液による洗浄工程における処理温度は、通常１５℃〜６０℃、好ましくは２５℃〜４０℃である。処理時間（浸漬時間）は、通常１秒〜１２０秒、好ましくは３秒〜９０秒である。

あるいは、洗浄工程においては、上記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを水（代表的には、イオン交換水、蒸留水などの純水）に浸漬して洗浄してもよい。水による洗浄工程における処理温度は、通常５℃〜５０℃、好ましくは１０℃〜４５℃、さらに好ましくは１５℃〜４０℃である。処理時間（浸漬時間）は、通常１０秒〜３００秒、好ましくは２０秒〜２４０秒である。水による洗浄工程は、上記ヨウ化カリウム溶液による洗浄工程と組み合わせてもよい。また、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、プロパノール等の液体アルコールを適宜水に加えて洗浄液としてもよい。

上記染色工程、架橋工程および延伸工程、ならびに必要に応じて任意の処理工程を施した後、上記ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを乾燥工程に供することにより、本発明の偏光子が得られる。代表的には、上記染色工程、架橋工程および延伸工程等が連続的に行われるので、乾燥工程もまた、上記各工程から連続して行われ得る。本発明においては、乾燥工程は、得られる偏光子のＲ_ｐｖａが０．０４０以下かつ重量水分率が１４％以下となるようにして行われる。以下、詳細に説明する。

乾燥工程前のポリビニルアルコール系樹脂フィルムの重量水分率は、好ましくは２５重量％〜５５重量％、さらに好ましくは２７重量％〜５２重量％、特に好ましくは３０重量％〜５０重量％である。乾燥前の重量水分率がこのような範囲であれば、乾燥条件を適切に選択することにより、所望の重量水分率を有する偏光子が効率良く得られ得る。乾燥前の重量水分率は、上記各工程における処理浴へのフィルムの浸漬時間等を調整することにより制御することができる。

上記乾燥工程における乾燥条件は、得られる偏光子のＲ_ｐｖａを０．０３０≦Ｒ_ｐｖａ≦０．０４０かつ重量水分率を１４％以下に制御できる限りにおいて任意の適切な条件が採用され得る。

１つの実施形態においては、乾燥工程は、２段階で行われる。好ましくは、乾燥工程は、低温（例えば、２５℃〜６５℃）で乾燥する第１乾燥工程と、高温（例えば、６５℃〜１１５℃）で乾燥する第２乾燥工程とを含む。このような特定の条件を採用した２段階乾燥を行うことにより、上記のような所望のＲ_ｐｖａ、重量水分率、二色比ＤＲおよび透過率Ｔｓを有する偏光子を得ることができる。理論的には明らかではないが、第１乾燥工程によりフィルムの重量水分率を上記所望の重量水分率近傍まで低下させることができ、第２乾燥工程においてこのような低い重量水分率を有するフィルムを高温で加熱することによりフィルム中の水分がさらに失われ、高い結晶化または架橋が実現されると推定される。さらに好ましくは、第１乾燥工程は、フィルムの幅方向の収縮を抑制しながら行われる。第１乾燥工程においてフィルムの幅方向の収縮を抑制する手段としては、代表的には、ロール搬送が挙げられる。第１乾燥工程で幅方向の収縮を抑制していることにより、第２乾燥工程で高い結晶化を実現していることとの相乗効果もあって、加湿環境下において優れた寸法安定性および光学的耐久性を有する偏光子を得ることができると推定される。別の実施形態においては、乾燥は、高温（例えば、７０℃〜１１０℃）かつ１段階で行われる。このような高温かつ１段階の乾燥を行う場合、フィルムは、上記延伸工程に加えて染色工程においても延伸されていることが好ましい。理論的には明らかではないが、このような高温乾燥と染色工程における延伸とを組み合わせることにより、上記所望の特性を有する偏光子を得ることができる。

以上のようにして、本発明の偏光子が製造され得る。なお、本発明の偏光子の製造方法における具体的な操作や条件のうち本明細書に記載されていないものについては、特開２００９−４８１７９号公報および特開２００９−１６３２０２号公報に記載の操作や条件が採用され得るか、あるいは、当業界における一般的な操作や条件が採用され得る。

Ｃ．偏光板
図１は、本発明の１つの実施形態による偏光板の概略断面図である。この偏光板１００は、偏光子１０と、偏光子１０の片側に配置された保護層２０とを有する。偏光子１０は、上記Ａ項およびＢ項で説明した本発明の偏光子である。上記Ａ項およびＢ項で説明したように、本発明の偏光子は、加湿環境下において優れた寸法安定性および光学的耐久性を有するので、偏光子の片側のみに保護層を設けた偏光板に用いられる場合に、その効果が顕著である。すなわち、図示例のように、偏光子の片側のみに保護層を設けた偏光板においても、本発明の偏光子は、寸法変化および光学特性の劣化が起こりにくく、実用上許容可能な寸法安定性および光学的耐久性を実現することができる。もちろん、本発明の偏光子は、偏光子の片側のみに保護層を設けた偏光板のみならず、図２に示すような偏光子１０の両側に保護層２０および３０を設けた偏光板にも好適に用いられ得る。さらに、図３に示すような、偏光子１０の片側に保護層２０を設け、もう一方の側に位相差層４０を設けた偏光板にも好適に用いられ得る。

上記保護層２０および３０としては、偏光板の保護層として使用できる任意の適切なフィルムで形成される。当該フィルムの主成分となる材料の具体例としては、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等のセルロース系樹脂や、ポリエステル系、ポリビニルアルコール系、ポリカーボネート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリエーテルスルホン系、ポリスルホン系、ポリスチレン系、ポリノルボルネン系、ポリオレフィン系、（メタ）アクリル系、アセテート系等の透明樹脂等が挙げられる。また、（メタ）アクリル系、ウレタン系、（メタ）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樹脂または紫外線硬化型樹脂等も挙げられる。この他にも、例えば、シロキサン系ポリマー等のガラス質系ポリマーも挙げられる。また、特開２００１−３４３５２９号公報（ＷＯ０１／３７００７）に記載のポリマーフィルムも使用できる。このフィルムの材料としては、例えば、側鎖に置換または非置換のイミド基を有する熱可塑性樹脂と、側鎖に置換または非置換のフェニル基ならびにニトリル基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物が使用でき、例えば、イソブテンとＮ−メチルマレイミドからなる交互共重合体と、アクリロニトリル・スチレン共重合体とを有する樹脂組成物が挙げられる。当該ポリマーフィルムは、例えば、上記樹脂組成物の押出成形物であり得る。

上記保護層（外側保護層）２０は、その表面に任意の適切な表面処理が施されてもよい。例えば、上記保護層として、表面処理が施された市販の高分子フィルムをそのまま用いることができる。あるいは、市販の高分子フィルムに任意の表面処理を施して用いることもできる。表面処理としては、拡散処理（アンチグレア処理）、反射防止処理（アンチリフレクション処理）、ハードコート処理、帯電防止処理等が挙げられる。さらに／あるいは、保護層２０の外側（偏光子１０とは反対側）に、表面処理層を設けてもよい。上記表面処理層は、目的に応じて、任意の適切なものを採用し得る。例えば、拡散処理（アンチグレア処理）層、反射防止処理（アンチリフレクション処理）層、ハードコート処理層、帯電防止処理層等が挙げられる。これらの表面処理層は、画面の汚れや傷つきを防止したり、室内の蛍光灯や太陽光線が画面に写り込むことによって、表示画像が見え難くなることを防止したりする目的で使用される。表面処理層は、一般的には、ベースフィルムの表面に上記の処理層を形成する処理剤を固着させたものが用いられる。上記ベースフィルムは、上記保護層を兼ねていてもよい。さらに、表面処理層は、例えば、帯電防止処理層の上にハードコート処理層を積層したような多層構造を有してもよい。

上記保護層（内側保護層）３０は、光学的に等方性を有することが好ましい。具体的には、内側保護層の厚み方向の位相差Ｒｔｈ（５５０）は、好ましくは−２０ｎｍ〜＋２０ｎｍ、さらに好ましくは−１０ｎｍ〜＋１０ｎｍ、特に好ましくは−６ｎｍ〜＋６ｎｍ、最も好ましくは−３ｎｍ〜＋３ｎｍである。内側保護層の面内位相差Ｒｅ（５５０）は、好ましくは０ｎｍ以上１０ｎｍ以下、さらに好ましくは０ｎｍ以上６ｎｍ以下、特に好ましくは０ｎｍ以上３ｎｍ以下である。このような光学的に等方性を有する保護層を形成し得るフィルムの詳細は、特開２００８−１８０９６１号公報に記載されており、その記載は本明細書に参考として援用される。

上記位相差層４０としては、任意の適切な位相差フィルムが用いられ得る。位相差フィルムの光学特性（例えば、屈折率楕円体）、数、複数用いられる場合の配置順序等は、目的、用途、偏光板が用いられる液晶表示装置の構成等に応じて適切に選択され得る。

以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。実施例における評価方法は下記の通りである。また、特に明記しない限り、実施例における「部」および「％」は重量基準である。

（１）Ｒ_ｐｖａ
実施例および比較例で得られた偏光子について、王子計測社製の近赤外位相差測定装置ＫＯＢＲＡ−３１Ｘ１００／ＩＲ（波長１０００ｎｍ、２３℃）を用いて測定した。

（２）重量水分率
実施例および比較例で得られた偏光子を１００ｍｍ×１００ｍｍの大きさに切り出して試料フィルムとし、この試料フィルムの初期重量を測定した。続いて、この試料フィルムを１２０℃で２時間乾燥し、乾燥重量を測定して、下記式により水分率を決定した。なお、下記式において、初期重量および乾燥重量は、それぞれ３回測定を行い、その平均値を採用した。
水分率（重量％）＝{（初期重量−乾燥重量）／初期重量}×１００

（３）偏光子の二色比ＤＲ
実施例および比較例で得られた偏光子について、分光光度計Ｖ７１００を用いて、透過軸方向の透過率ｋ_１および吸収軸方向の透過率ｋ_２をそれぞれ測定し、下記式から二色比ＤＲを算出した：
二色比ＤＲ＝ｌｏｇ（０．９１９／ｋ_２）／ｌｏｇ（０．９１９／ｋ_１）
ここで、定数０．９１９は界面反射率である。

（４）加湿サイクル試験
実施例および比較例で得られた偏光子を、温度４０℃で、湿度が最初の１時間で５％から９５％に変化し、次の１時間で９５％から５％に変化する環境下に置いた。湿度変化に伴う偏光子の幅方向の寸法変化を連続的に観察し、グラフ化した。さらに、偏光子の幅方向（ＴＤ）の最大寸法変化が２５０％以下の場合をＯＫ、２５０％を超える場合をＮＧとした。

＜実施例１＞
重合度２４００、ケン化度９９．７モル％、厚さ７５μｍのＰＶＡ系樹脂フィルムを用意した。当該フィルムを、３０℃のヨウ素水溶液中で染色しながらフィルム搬送方向に３倍に延伸し、次いで、６０℃の４重量％ホウ酸、５重量％のヨウ化カリウム水溶液中で、総延伸倍率が元長の６倍となるように延伸した。さらに、延伸したフィルムを３０℃の２重量％のヨウ化カリウム水溶液中に数秒浸漬することで洗浄した。得られた延伸フィルムを９０℃で乾燥し偏光子を得た。得られた偏光子を上記（１）〜（３）の評価に供した。結果を表１に示す。さらに、得られた偏光子を上記（４）の加湿サイクル試験に供した。結果を表１および図４に示す。
次いで、ＰＶＡ系接着剤を用いて、得られた偏光子の片側に保護フィルムを貼り合わせ、もう一方の側に位相差フィルムを貼り合せて積層体を得た。この積層体を４０℃で２分間乾燥し、次いで、位相差フィルムの外側に粘着剤を積層して偏光板を得た。

＜実施例２＞
８０℃で乾燥を行ったこと以外は実施例１と同様にして偏光子を得た。得られた偏光子を上記（１）〜（３）の評価に供した。結果を表１に示す。さらに、得られた偏光子を上記（４）の加湿サイクル試験に供した。結果を表１および図４に示す。さらに、この偏光子を用いたこと以外は実施例１と同様にして偏光板を得た。

＜実施例３＞
７０℃で乾燥を行ったこと以外は実施例１と同様にして偏光子を得た。得られた偏光子を上記（１）〜（３）の評価に供した。結果を表１に示す。さらに、得られた偏光子を上記（４）の加湿サイクル試験に供した。結果を表１および図４に示す。さらに、この偏光子を用いたこと以外は実施例１と同様にして偏光板を得た。

＜比較例１＞
６０℃で乾燥を行ったこと以外は実施例１と同様にして偏光子を得た。得られた偏光子を上記（１）〜（３）の評価に供した。結果を表１に示す。さらに、得られた偏光子を上記（４）の加湿サイクル試験に供した。結果を表１および図４に示す。さらに、この偏光子を用いたこと以外は実施例１と同様にして偏光板を得た。

＜比較例２＞
５０℃で乾燥を行ったこと以外は実施例１と同様にして偏光子を得た。得られた偏光子を上記（１）〜（３）の評価に供した。結果を表１に示す。さらに、得られた偏光子を上記（４）の加湿サイクル試験に供した。結果を表１および図４に示す。さらに、この偏光子を用いたこと以外は実施例１と同様にして偏光板を得た。

＜比較例３＞
４０℃で乾燥を行ったこと以外は実施例１と同様にして偏光子を得た。得られた偏光子を上記（１）〜（３）の評価に供した。結果を表１に示す。さらに、得られた偏光子を上記（４）の加湿サイクル試験に供した。結果を表１および図４に示す。さらに、この偏光子を用いたこと以外は実施例１と同様にして偏光板を得た。

＜比較例４＞
３５℃で乾燥を行ったこと以外は実施例１と同様にして偏光子を得た。得られた偏光子を上記（１）〜（３）の評価に供した。結果を表１に示す。さらに、得られた偏光子を上記（４）の加湿サイクル試験に供した。結果を表１および図４に示す。さらに、この偏光子を用いたこと以外は実施例１と同様にして偏光板を得た。

＜比較例５＞
３０℃で乾燥を行ったこと以外は実施例１と同様にして偏光子を得た。得られた偏光子を上記（１）〜（３）の評価に供した。結果を表１に示す。さらに、得られた偏光子を上記（４）の加湿サイクル試験に供した。結果を表１および図４に示す。さらに、この偏光子を用いたこと以外は実施例１と同様にして偏光板を得た。

＜評価＞
表１から明らかなように、本発明の実施例の偏光子は二色比および加湿サイクル試験における寸法安定性のいずれにも優れる。特に、図４から明らかなように、本発明の実施例の偏光子は、比較例の偏光子に比べて、加湿サイクル試験における寸法安定性が格段に優れている。このように、Ｒ_ｐｖａと重量水分率を最適化することにより、加湿環境下において優れた寸法安定性および光学的耐久性を有する偏光子が得られることを確認した。

本発明の偏光子および偏光板は、液晶表示装置に好適に用いられ得る。

１０偏光子
２０保護層
３０保護層
４０位相差層
１００、１０１、１０２偏光板

Claims

ＰＶＡ系樹脂フィルムにホウ酸が含有された偏光子であって、
０．０３０≦Ｒ_ｐｖａ≦０．０４０を満足し、二色比ＤＲが１６５〜１８５であり、重量水分率が１４％以下であり、および、ホウ酸含有量がホウ素換算で０．５重量％〜３．０重量％である、偏光子：
ここで、Ｒ_ｐｖａは、偏光子の面内で屈折率が最大になる方向の屈折率をｎｘ、当該屈折率が最大になる方向に直交する方向の屈折率をｎｙとしたとき、Ｒ_ｐｖａ＝ｎｘ−ｎｙで表され、ｎｘおよびｎｙはそれぞれ、測定波長１０００ｎｍおよび測定温度２３℃で測定されたものであり、
二色比ＤＲは、偏光子の透過軸方向の透過率をｋ_１、偏光子の吸収軸方向の透過率をｋ_２としたとき、下記の式から求められる：
二色比ＤＲ＝ｌｏｇ（０．９１９／ｋ_２）／ｌｏｇ（０．９１９／ｋ_１）。
請求項１に記載の偏光子と、該偏光子の片側に配置された保護層とを有する、偏光板。
請求項１に記載の偏光子と、該偏光子の両側に配置された保護層とを有する、偏光板。
請求項１に記載の偏光子と、該偏光子の片側に配置された保護層と、該偏光子のもう一方の側に配置された位相差層とを有する、偏光板。