JP5985813B2 - 偏光子の製造方法、偏光子、偏光板、光学フィルムおよび画像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、偏光子の製造方法に関する。また本発明は前記製造方法により得られた偏光子に関する。また本発明は当該偏光子を用いた偏光板、光学フィルム、さらには当該偏光子、偏光板、光学フィルムを用いた液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置、ＰＤＰ等の画像表示装置に関する。

液晶表示装置は、パソコン、ＴＶ、モニター、携帯電話、ＰＤＡ等に使用されている。従来、液晶表示装置等に用いる偏光子としては高透過率と高偏光度を兼ね備えていることから、染色処理されたポリビニルアルコール系フィルムが用いられている。当該偏光子は、ポリビニルアルコール系フィルムに、浴中にて、例えば、膨潤、染色、架橋、延伸等の各処理を施した後に、洗浄処理を施してから、乾燥することにより製造される。また前記偏光子は、通常、その片面または両面にトリアセチルセルロース等の保護フィルムが接着剤を用いて貼合された偏光板として用いられている。

近年では、液晶表示装置の高性能化が進み、高い視認性を得るために液晶パネルにはコントラストの向上が求められている。すなわち、黒はより黒く、白はより白く明るいことが望まれており、それに伴い、偏光子の偏光性能の更なる向上が求められている。従って、偏光性能としては、高い偏光度を持ちながら、高い透過率を有することが非常に重要となっている。例えば、偏光子には、クロスニコルで配置した場合に、低波長域においてブルーリークが発生しないことが求められる。即ち、偏光子をクロスニコルで配置した場合の直交透過率が小さくて、光漏れがないことが求められる。

このような偏光子を得るために、これまでに多くの方法が提案されている。例えば、偏光子の製造方法として、ポリビニルアルコール系フィルムに対して、ホウ素化合物水溶液処理を２回以上にわたって行い、第１のホウ素化合物処理における区間延伸倍率が１．６〜４．５倍で、該処理でポリビニルアルコール系フィルム中のホウ素原子含有量を４重量％未満とし、かつ、第２以降のホウ素化合物処理を施した後のポリビニルアルコール系フィルム中のホウ素原子含有量を４〜５重量％とし、総延伸倍率で５．０〜７．０倍で一軸延伸することが提案されている（特許文献１）。特許文献１に記載の製造方法によれば、光学性能に優れ、かつ耐熱時の寸法安定性に非常に優れた効果を示し、更に高いコントラストを有する偏光子が得られることが記載されている。

しかし、特許文献１に記載のように、ポリビニルアルコール系フィルム中のホウ素原子含有量を制御したとしても、ブルーリークの発生を十分に抑えることができる偏光子は得られていなかった。

特許第３９７９６８８号明細書

本発明は、ブルーリークの発生を十分に抑えることができる偏光子の製造方法を提供することを目的とする。

また本発明は、当該製造方法によって得られた偏光子を提供すること、当該偏光子を用いた偏光板、光学フィルムを提供することを目的とする。さらに本発明は、当該偏光子、偏光板、光学フィルムを用いた画像表示装置を提供することを目的とする。

本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下に示す偏光子の製造方法等により前記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明は、ポリビニルアルコール系フィルムに、膨潤工程、染色工程、架橋工程および洗浄工程をこの順に有し、かつ、延伸工程を有する偏光子の製造方法であって、
前記架橋工程は、少なくとも２つのホウ酸処理浴によるホウ酸処理工程を有し、
かつ、前記ホウ酸処理工程では、
最終ホウ酸処理工程に供されるポリビニルアルコール系フィルム中のホウ酸含有量が２２重量％以上になるように、最終ホウ酸処理工程より１つ前までのホウ酸処理工程によりホウ酸処理を行い、
かつ、最終ホウ酸処理工程において一軸延伸工程を行うことを特徴とする偏光子の製造方法、に関する。

前記偏光子の製造方法において、最終ホウ酸処理工程における一軸延伸工程は、ポリビニルアルコール系フィルムの総延伸倍率が５〜７倍になるように行うことが好ましい。

前記偏光子の製造方法において、最終ホウ酸処理工程より前の工程において、最終ホウ酸処理工程に供されるポリビニルアルコール系フィルムの総延伸倍率が２．８〜４．５倍になるように、一軸延伸工程を施すことが好ましい。

前記偏光子の製造方法において、洗浄工程を施した後のポリビニルアルコール系フィルム中のホウ酸含有量が１５〜３０重量％であることが好ましい。

また本発明は、前記製造方法により得られた偏光子、に関する。

また本発明は、前記偏光子の少なくとも片面に、透明保護フィルムを設けた偏光板、に関する。

また本発明は、前記偏光子または前記偏光板が、少なくとも１枚積層されていることを特徴とする光学フィルム、に関する。

また本発明は、前記偏光子、前記偏光板または前記光学フィルムを少なくとも１枚用いた画像表示装置、に関する。

上記本発明の偏光子の製造方法では、架橋工程として、少なくとも２つのホウ酸処理工程を有する。当該ホウ酸処理工程では、最終ホウ酸処理工程において一軸延伸工程を有するが、最終ホウ酸処理工程に供されるポリビニルアルコール系フィルム中のホウ酸含有量が２２重量％以上になるように制御している。このように、最終ホウ酸処理工程における一軸延伸工程の前に、ポリビニルアルコール系フィルムに十分なホウ酸を含ませている。その結果、得られるポリビニルアルコール系フィルム（偏光子）中のホウ酸架橋度が高まって、ポリビニルアルコール系フィルム（偏光子）中のヨウ素や二色性染料等の二色性物質の配向性が向上し、クロスニコルで配置した場合に、低波長域においてブルーリークが改善されていると考えられている。その結果、初期光学特性についても向上すると考えられる。ブルーリークは、例えば、ヨウ素染色を行った場合には、配向性の高いＩ_３錯体を形成されることで改善されると考えられる。本発明では、最終ホウ酸処理工程より１つ前までのホウ酸処理工程（以下、これを初期ホウ酸処理工程という）においてホウ酸架橋を多く形成させることで、ポリビニルアルコールが密になり，Ｉ_３錯体が形成しやすい環境を形成させている。このように初期ホウ酸処理工程においてＩ_３錯体を多く形成させて、その後に一軸延伸することで、配向性の高いＩ_３錯体を形成できたものと考えられる。なお、Ｉ_３錯体は、ポリビニルアルコールの分子間の狭い空間がないと形成しにくいため、初期ホウ酸処理工程においてホウ酸架橋が少ない場合には、Ｉ_３錯体形成可能なサイトが少なくなると考えられる。

なお、特許文献１では、第１のホウ素化合物処理後においてポリビニルアルコール系フィルム中のホウ素原子含有量を４重量％未満になるように制御しているが、当該ホウ素原子含有量を、下記式にてホウ酸含有量に換算すると約２１．８重量％以下になる。特許文献１のように、最終ホウ酸処理工程に供されるポリビニルアルコール系フィルム中のホウ酸含有量が、２２重量％未満では、ブルーリークを十分に改善することはできない。
特許文献１のホウ素化合物含有量（重量％）＝（ホウ素原子含有量４重量％以下×６０（ホウ酸の分子量）／１１（ホウ素の原子量））＝約２１．８重量％以下

またポリビニルアルコール系フィルムは、通常、高温水に浸漬すると溶解しやすい。一方、ポリビニルアルコール系フィルムは、ホウ酸架橋させることで溶解しにくい状態へ変化する。従って、ポリビニルアルコール系フィルムに一軸延伸工程を施すには、ポリビニルアルコール系フィルムを架橋して高温水に溶解しにくくして、一方では、高温水に浸漬させて柔らかい状態で延伸することが好ましい。本発明の偏光子の製造方法では、最終ホウ酸処理工程に供されるポリビニルアルコール系フィルム中のホウ酸含有量が２２重量％以上であり、当該ポリビニルアルコール系フィルムのホウ酸架橋度が高いため、最終ホウ酸処理工程において高温水中で一軸延伸工程に供した場合にも、ポリビニルアルコール系フィルムを溶解することなく一軸延伸工程を行うことができ、延伸倍率の制御が容易である。また、本発明の製造方法により得られる偏光子は、上記のように、最終ホウ酸処理工程において一軸延伸工程を施すより前の初期ホウ酸処理工程において、ホウ酸架橋を多く生成させる。そのため、Ｉ_３錯体が多く形成された状態で一軸延伸工程を施される結果、Ｉ_３錯体は高配向で安定性が高くなって、低温高湿耐久性（例えば２０℃，９８％Ｒ．Ｈ．）にも優れた偏光子が得られる。

本発明の偏光子の製造方法に適用されるポリビニルアルコール系フィルムとしては、可視光領域において透光性を有し、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を分散吸着するものを特に制限なく使用できる。通常、ポリビニルアルコール系フィルムは厚さ１０〜３００μｍ程度のものが用いられる。好ましくは２０〜１００μｍである。

ポリビニルアルコール系フィルムとしては、例えば、従来より偏光子に用いられているポリビニルアルコール系フィルムが好適に用いられる。ポリビニルアルコール系フィルムの材料としては、ポリビニルアルコールまたはその誘導体があげられる。ポリビニルアルコールの誘導体としては、ポリビニルホルマール、ポリビニルアセタール等があげられる他、エチレン、プロピレン等のオレフィン、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等の不飽和カルボン酸及びそのアルキルエステル、アクリルアミド等で変性したものがあげられる。ポリビニルアルコールの重合度は、１００〜１００００程度が好ましく、１０００〜１００００がより好ましい。ケン化度は８０〜１００モル％程度のものが一般に用いられる。

上記の他、ポリビニルアルコール系フィルムとしては、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルム、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等ポリエン系配向フィルム等があげられる。

前記ポリビニルアルコール系フィルム中には、可塑剤、界面活性剤等の添加剤を含有することもできる。可塑剤としては、ポリオールおよびその縮合物等があげられ、たとえばグリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール等があげられる。可塑剤等の使用量は、特に制限されないがポリビニルアルコール系フィルム中２０重量％以下とするのが好適である。

本発明の偏光子の製造方法では、ポリビニルアルコール系フィルムに、膨潤工程、染色工程、架橋工程および洗浄工程がこの順に施される。各工程は、各工程に係る処理浴にポリビニルアルコール系フィルムを浸漬することにより行う。また、本発明の偏光子の製造方法では、前記工程の他にまたは前記工程とともに延伸工程を有するが、本発明の製造方法において、延伸工程は、架橋工程として採用される、少なくとも２つのホウ酸処理浴によるホウ酸処理工程における最終ホウ酸処理工程において施される。

膨潤工程において用いられる処理液としては、通常、水、蒸留水、純水が用いられる。当該処理液は、主成分が水であれば、下記に示すヨウ化化合物、界面活性剤等の添加物、アルコール等が少量入っていてもよい。また、当該処理液にはヨウ化化合物を含有させる場合、ヨウ化化合物濃度は０．１〜１０重量％程度、さらには０．２〜５重量％で用いるのが好ましい。膨潤工程により、ポリビニルアルコール系フィルム表面の汚れやブロッキング防止剤を洗浄することができるほかに、ポリビニルアルコール系フィルムを膨潤させることで染色のムラなどの不均一を防止する効果もある。

膨潤工程における処理温度は、通常、２０〜４５℃程度に調整するのが好ましい。さらには、２５〜４０℃であるのが好ましい。なお、膨潤ムラがあるとその部分が染色工程において染色のムラになるため膨潤ムラは発生させないようにする。浸漬時間は通常１０〜３００秒間程度、好ましくは２０〜２４０秒間の範囲である。

膨潤工程では、適宜に延伸することができる。前記延伸倍率は、ポリビニルアルコール系フィルムの元長に対して、通常、３．０倍以下とされる。好ましくは、光学特性の点から、前記延伸倍率は、１．１〜２．６倍、さらには１．５〜２．２倍にするのが好ましい。膨潤工程において、延伸を施すことにより、膨潤工程後に施される延伸工程での延伸を小さく制御することができ、フィルムの延伸破断が生じないように制御できる。一方、膨潤工程での、延伸倍率が大きくなると、延伸工程での延伸倍率が小さくなり、特に、架橋工程の後に延伸工程を施す場合には光学特性の点で好ましくない。

染色工程は、上記ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素または二色性染料を吸着・配向させることにより行う。染色工程は、延伸工程とともに行うことができる。染色は、通常、上記フィルムを染色溶液に浸漬することにより一般に行われる。染色溶液としてはヨウ素溶液が一般的である。ヨウ素溶液として用いられるヨウ素水溶液は、ヨウ素および溶解助剤であるヨウ化化合物によりヨウ素イオンを含有させた水溶液などが用いられる。ヨウ化化合物としては、例えばヨウ化カリウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化亜鉛、ヨウ化アルミニウム、ヨウ化鉛、ヨウ化銅、ヨウ化バリウム、ヨウ化カルシウム、ヨウ化錫、ヨウ化チタン等が用いられる。ヨウ化化合物としては、ヨウ化カリウムが好適である。本発明で用いるヨウ化化合物は、他の工程で用いる場合についても、上記同様である。

ヨウ素溶液中のヨウ素濃度は０．０１〜１重量％程度、好ましくは０．０２〜０．５重量％である。ヨウ化化合物濃度は０．１〜１０重量％程度、さらには０．２〜８重量％で用いるのが好ましい。ヨウ素染色にあたり、ヨウ素溶液の温度は、通常２０〜５０℃程度、好ましくは２５〜４０℃である。浸漬時間は通常１０〜３００秒間程度、好ましくは２０〜２４０秒間の範囲である。

架橋工程は、少なくとも２つのホウ酸処理浴によるホウ酸処理工程を有する。処理浴において、ホウ酸は、水溶液または水−有機溶媒混合溶液の形態で一般に用いられる。通常は、ホウ酸水溶液が用いられる。以下、処理浴として、ホウ酸水溶液を用いる場合について説明する。

前記ホウ酸処理工程は、少なくとも２つ設けられる。ホウ酸処理工程は、最終ホウ酸処理工程と、最終ホウ酸処理工程より１つ前までのホウ酸処理工程（初期ホウ酸処理工程）に分けて説明する。

前記初期ホウ酸処理工程では、初期ホウ酸処理工程により得られた（即ち、最終ホウ酸処理工程に供される）ポリビニルアルコール系フィルム中のホウ酸含有量が２２重量％以上になるように、ホウ酸処理を行う。初期ホウ酸処理工程は、１つまたは２つ以上の工程により行うことができる。ポリビニルアルコール系フィルム中のホウ酸含有量は、得られる偏光子のブルーリークの発生を抑える観点から２２重量％以上とされる。前記ホウ酸含有量は２２重量％以上が好ましく、さらには２４重量％以上であるのが好ましい。一方、前記ホウ酸含有量が多くなりすぎると一軸延伸工程において延伸切れするリスクが高まる可能性があることから、前記ホウ酸含有量は３５重量％以下が好ましく、さらには３０重量％以下であることが好ましい。

初期ホウ酸処理工程における、ホウ酸水溶液のホウ酸濃度は、２〜８重量％程度であるのが好ましく、さらには３〜５重量％であるのが好ましい。ホウ酸水溶液等には、ヨウ化カリウム等のヨウ化化合物を含有させることができる。ホウ酸水溶液にヨウ化化合物を含有させる場合、ヨウ化化合物濃度は０．１〜１０重量％程度であり、さらには０．２〜５重量％で用いるのが好ましい。また初期ホウ酸処理工程における処理温度は、通常、２５℃以上、好ましくは３０〜６０℃、さらには３０〜５０℃の範囲である。処理時間は、通常、５〜８００秒間、好ましくは８〜５００秒間程度である。前記ホウ酸含有量は、初期ホウ酸処理工程における、ホウ酸水溶液のホウ酸濃度、処理温度、処理時間により制御することができる。

初期ホウ酸処理工程の後には、最終ホウ酸処理工程を施す。最終ホウ酸処理工程における、ホウ酸水溶液のホウ酸濃度は、１〜１０重量％程度であるのが好ましく、さらには２〜５重量％であるのが好ましい。ホウ酸水溶液等には、ヨウ化カリウム等のヨウ化化合物を含有させることができる。ホウ酸水溶液にヨウ化化合物を含有させる場合、ヨウ化化合物濃度は０．１〜１０重量％程度であり、さらには０．２〜５重量％で用いるのが好ましい。また最終ホウ酸処理工程における処理温度は、通常、２５℃以上、好ましくは４０〜８５℃、さらには５０〜７０℃の範囲である。処理時間は、通常、５〜８００秒間、好ましくは８〜５００秒間程度である。なお、最終ホウ酸処理工程では、延伸処理が施されるため、初期ホウ酸処理工程における処理浴よりも、高い温度設定をするのが好ましい。前記ホウ酸含有量は、最終ホウ酸処理工程における、ホウ酸水溶液のホウ酸濃度、処理温度、処理時間により制御することができる。

また、ホウ酸処理工程は、少なくとも２つ設けられるが、最終ホウ酸処理工程は延伸工程とともに行う。最終ホウ酸処理工程における延伸工程は、一軸延伸処理を施すことにより行う。最終ホウ酸処理工程における延伸は、ポリビニルアルコール系フィルムの元長に対して、総延伸倍率が５〜７倍になるようになるように行うことが好ましい。前記総延伸倍率はさらには５．２〜６．７倍が好ましく、さらには５．８〜６．３倍であるのが好ましい。最終ホウ酸処理工程における総延伸倍率を前記範囲に制御することは、延伸切れを含めた搬送性・光学特性の点から好ましい。なお、最終ホウ酸処理工程の総延伸倍率は、他の工程等において延伸工程を伴う場合には、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。

一方、初期ホウ酸処理工程では、延伸工程を行ってもよく、行わなくともによい。初期ホウ酸処理工程が複数工程の場合には、延伸工程は少なくとも１つの工程において行うことができる。初期ホウ酸処理工程において、延伸工程を伴わない場合には、偏光子巾を確保することができる。

初期ホウ酸処理工程において延伸工程を施す場合にも、施さない場合においても、初期ホウ酸処理工程が終了した時点での（最終ホウ酸処理工程に供される）ポリビニルアルコール系フィルムの総延伸倍率は２．８〜４．５倍になるようになるように行うことが好ましい。前記総延伸倍率はさらには２．８〜４．０倍が好ましく、さらには３．０〜３．６倍であるのが好ましい。最終ホウ酸処理工程に供されるポリビニルアルコール系フィルムの総延伸倍率を前記範囲に制御することは、延伸切れを含めた搬送性、光学特性の点から好ましい。なお、初期ホウ酸処理工程が終了した時点での総延伸倍率は、他の工程等において延伸工程を伴う場合には、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。

本発明の偏光子の製造方法では、上記膨潤工程、染色工程および架橋工程（延伸工程を含む）を施した後に、洗浄工程を施すが、洗浄工程の前には、上記工程の他に、金属イオン処理を施すことができる。金属イオン処理は、金属塩を含む水溶液に、ポリビニルアルコール系フィルムを浸漬することにより行う。金属イオン処理により、種々の金属イオンをポリビニルアルコール系フィルム中に含有させる。

金属イオンとしては、特に色調調整や耐久性付与の点からコバルト、ニッケル、亜鉛、クロム、アルミニウム、銅、マンガン、鉄などの遷移金属の金属イオンが好ましく用いられる。これら金属イオンのなかでも、色調調整や耐熱性付与などの点から亜鉛イオンが好ましい。亜鉛塩としては、塩化亜鉛、ヨウ化亜鉛などのハロゲン化亜鉛、硫酸亜鉛、酢酸亜鉛などがあげられる。

金属イオン処理には、金属塩溶液が用いられる。以下金属イオン処理のなかでも、亜鉛塩水溶液を用いた場合の代表例として、亜鉛含浸処理について説明する。

亜鉛塩水溶液中の亜鉛イオンの濃度は、０．１〜１０重量％程度、好ましくは０．３〜７重量％の範囲である。また、亜鉛塩溶液はヨウ化カリウム等によりカリウムイオンおよびヨウ素イオンを含有させた水溶液を用いるのが亜鉛イオンを含浸させやすく好ましい。亜鉛塩溶液中のヨウ化カリウム濃度は０．１〜１０重量％程度、さらには０．２〜５重量％とするのが好ましい。

亜鉛含浸処理にあたり、亜鉛塩溶液の温度は、通常１５〜８５℃程度、好ましくは２５〜７０℃である。浸漬時間は通常１〜１２０秒程度、好ましくは３〜９０秒間の範囲である。亜鉛含浸処理にあたっては、亜鉛塩溶液の濃度、ポリビニルアルコール系フィルムの亜鉛塩溶液への浸漬温度、浸漬時間等の条件を調整することによりポリビニルアルコール系フィルムにおける亜鉛含有量が前記範囲になるように調整する。亜鉛含浸処理の段階は特に制限されない。また、染色浴、架橋浴中に、亜鉛塩を共存させておいて、染色工程、架橋工程と同時に行ってもよい。

洗浄工程は、水またはヨウ化物含有水溶液（処理液）により行うことができる。前記ヨウ化物含有水溶液におけるヨウ化物としては、前述のものが使用でき、その中でも、例えば、ヨウ化カリウムやヨウ化ナトリウム等が好ましい。洗浄工程によって、前記架橋工程において使用した残存するホウ酸を、ポリビニルアルコール系フィルムから洗い流すことができる。前記水溶液が、ヨウ化カリウム水溶液の場合、その濃度は、例えば、０．５〜２０重量％の範囲内が好ましく、１〜１５重量％の範囲内がより好ましく、１．５〜７重量％の範囲内が更に好ましい。

前記ヨウ化物含有水溶液の温度は特に限定されないが、通常は１５〜４０℃の範囲内が好ましく、２０〜３５℃の範囲内がより好ましい。また、ポリビニルアルコール系フィルムとの接触時間は特に限定されないが、通常は２〜３０秒の範囲内が好ましく、３〜２０秒の範囲内がより好ましい。

前記各工程を施した後には、最終的に、乾燥工程を施して、偏光子を製造する。前記乾燥工程としては、自然乾燥、風乾、加熱乾燥等、適宜な方法を用いることができるが、通常、加熱乾燥が好ましく用いられる。加熱乾燥を行う場合、加熱温度は特に限定されないが、通常は２５〜８０℃の範囲内が好ましく、３０〜７０℃の範囲内がより好ましく、３０〜６０℃の範囲内が更に好ましい。また、乾燥時間は１〜１０分間程度であることが好ましい。

洗浄工程（乾燥工程を施した場合も偏光子のホウ酸含有量は変わらない）を施した後のポリビニルアルコール系フィルム（偏光子）中のホウ酸含有量は光学耐久性の観点からが１５〜３０重量％であることが好ましく、さらには１８重量％以上が好ましく、さらには２０重量％以上であるのが好ましい。一方、前記ホウ酸含有量が多くなりすぎると加熱環境下における寸法変化が大きくなり，パネルの反りを誘発する恐れがあることから、前記ホウ酸含有量３０重量％以下が好ましく、さらには２７重量％以下であることが好ましい。

得られた偏光子は、常法に従って、その少なくとも片面に透明保護フィルムを設けた偏光板とすることができる。透明保護フィルムを構成する材料としては、例えば透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮断性、等方性などに優れる熱可塑性樹脂が用いられる。このような熱可塑性樹脂の具体例としては、トリアセチルセルロール等のセルロール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、（メタ）アクリル樹脂、環状ポリオレフィン樹脂（ノルボルネン系樹脂）、ポリアリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、およびこれらの混合物があげられる。なお、偏光子の片側には、透明保護フィルムが接着剤層により貼り合わされるが、他の片側には、透明保護フィルムとして、（メタ）アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化性樹脂または紫外線硬化型樹脂を用いることができる。

透明保護フィルムの厚さは、適宜に決定しうるが、一般には強度や取扱性等の作業性、薄層性などの点より１〜５００μｍ程度である。特に１〜３００μｍが好ましく、５〜２００μｍがより好ましい。透明保護フィルムは、５〜１５０μｍの場合に特に好適である。

なお、偏光子の両側に透明保護フィルムを設ける場合、その表裏で同じポリマー材料からなる保護フィルムを用いてもよく、異なるポリマー材料等からなる保護フィルムを用いてもよい。

前記透明保護フィルムは、接着剤を塗工する前に、表面改質処理を行ってもよい。具体的な処理としてば、コロナ処理、プラズマ処理、プライマー処理、ケン化処理などがあげられる。

前記透明保護フィルムの偏光子を接着させない面には、ハードコート処理や反射防止処理、スティッキング防止や、拡散ないしアンチグレアを目的とした処理を施したものであってもよい。

前記偏光子と透明保護フィルムとの接着処理には、接着剤が用いられる。接着剤としては、イソシアネート系接着剤、ポリビニルアルコール系接着剤、ゼラチン系接着剤、ビニル系ラテックス系、水系ポリエステル等を例示できる。前記接着剤は、通常、水溶液からなる接着剤として用いられ、通常、０．５〜６０重量％の固形分を含有してなる。上記の他、偏光子と透明保護フィルムとの接着剤としては、紫外硬化型接着剤、電子線硬化型接着剤等があげられる。電子線硬化型偏光板用接着剤は、上記各種の透明保護フィルムに対して、好適な接着性を示す。特に、接着性を満足することが困難であったアクリル樹脂に対しても良好な接着性を示す。また本発明で用いる接着剤には、金属化合物フィラーを含有させることができる。

本発明の偏光板は、前記透明保護フィルムと偏光子を、前記接着剤を用いて貼り合わせることにより製造する。接着剤の塗布は、透明保護フィルム、偏光子のいずれに行ってもよく、両者に行ってもよい。貼り合わせ後には、乾燥工程を施し、塗布乾燥層からなる接着層を形成する。偏光子と透明保護フィルムの貼り合わせは、ロールラミネーター等により行うことができる。接着層の厚さは、特に制限されないが、通常３０〜１０００ｎｍ程度である。

本発明の偏光板は、実用に際して他の光学層と積層した光学フィルムとして用いることができる。その光学層については特に限定はないが、例えば反射板や半透過板、位相差板（１／２や１／４等の波長板を含む）、視角補償フィルムなどの液晶表示装置等の形成に用いられることのある光学層を１層または２層以上用いることができる。特に、本発明の偏光板に更に反射板または半透過反射板が積層されてなる反射型偏光板または半透過型偏光板、偏光板に更に位相差板が積層されてなる楕円偏光板または円偏光板、偏光板に更に視角補償フィルムが積層されてなる広視野角偏光板、あるいは偏光板に更に輝度向上フィルムが積層されてなる偏光板が好ましい。

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

前述した偏光板や、偏光板を少なくとも１層積層されている光学フィルムには、液晶セル等の他部材と接着するための粘着層を設けることもできる。粘着層を形成する粘着剤は特に制限されないが、例えばアクリル系重合体、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエーテル、フッ素系やゴム系などのポリマーをベースポリマーとするものを適宜に選択して用いることができる。特に、アクリル系粘着剤の如く光学的透明性に優れ、適度な濡れ性と凝集性と接着性の粘着特性を示して、耐候性や耐熱性などに優れるものが好ましく用いうる。

偏光板や光学フィルムの片面又は両面への粘着層の付設は、適宜な方式で行いうる。その例としては、例えばトルエンや酢酸エチル等の適宜な溶剤の単独物又は混合物からなる溶媒にベースポリマーまたはその組成物を溶解又は分散させた１０〜４０重量％程度の粘着剤溶液を調製し、それを流延方式や塗工方式等の適宜な展開方式で偏光板上または光学フィルム上に直接付設する方式、あるいは前記に準じセパレータ上に粘着層を形成してそれを偏光板上または光学フィルム上に移着する方式などがあげられる。

粘着層は、異なる組成又は種類等のものの重畳層として偏光板や光学フィルムの片面又は両面に設けることもできる。また両面に設ける場合に、偏光板や光学フィルムの表裏において異なる組成や種類や厚さ等の粘着層とすることもできる。粘着層の厚さは、使用目的や接着力などに応じて適宜に決定でき、一般には１〜５００μｍであり、５〜２００μｍが好ましく、特に１０〜１００μｍが好ましい。

粘着層の露出面に対しては、実用に供するまでの間、その汚染防止等を目的にセパレータが仮着されてカバーされる。これにより、通例の取扱状態で粘着層に接触することを防止できる。セパレータとしては、上記厚さ条件を除き、例えばプラスチックフィルム、ゴムシート、紙、布、不織布、ネット、発泡シートや金属箔、それらのラミネート体等の適宜な薄葉体を、必要に応じシリコーン系や長鎖アルキル系、フッ素系や硫化モリブデン等の適宜な剥離剤でコート処理したものなどの、従来に準じた適宜なものを用いうる。

なお本発明において、上記した偏光板を形成する偏光子や透明保護フィルムや光学フィルム等、また粘着層などの各層には、例えばサリチル酸エステル系化合物やベンゾフェノール系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物やシアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物等の紫外線吸収剤で処理する方式などの方式により紫外線吸収能をもたせたものなどであってもよい。

本発明の偏光板または光学フィルムは液晶表示装置等の各種装置の形成などに好ましく用いることができる。液晶表示装置の形成は、従来に準じて行いうる。すなわち液晶表示装置は一般に、液晶セルと偏光板または光学フィルム、及び必要に応じての照明システム等の構成部品を適宜に組立てて駆動回路を組込むことなどにより形成されるが、本発明においては本発明による偏光板または光学フィルムを用いる点を除いて特に限定はなく、従来に準じうる。例えば前記液晶セルとしては特に限定されず、例えばＴＮ型やＳＴＮ型、π型、ＶＡ型、ＩＰＳ型、等の任意なタイプのものを適用することができる。

液晶セルの片側又は両側に偏光板または光学フィルムを配置した液晶表示装置や、照明システムにバックライトあるいは反射板を用いたものなどの適宜な液晶表示装置を形成することができる。その場合、本発明による偏光板または光学フィルムは液晶セルの片側又は両側に設置することができる。両側に偏光板または光学フィルムを設ける場合、それらは同じものであってもよいし、異なるものであってもよい。更に、液晶表示装置の形成に際しては、例えば拡散板、アンチグレア層、反射防止膜、保護板、プリズムアレイ、レンズアレイシート、光拡散板、バックライトなどの適宜な部品を適宜な位置に１層又は２層以上配置することができる。

以下に本発明を実施例および比較例をあげて具体的に説明する。

＜ホウ酸含有量＞
第一ホウ酸処理工程を施した後に第一ホウ酸水溶液から取り出したポリビニルアルコールフィルム、および乾燥工程（洗浄工程）を施すことにより得られた、ポリビニルアルコールフィルム（偏光子）について、ホウ酸含有量を測定した。ホウ酸含有量は、前記測定対象のポリビニルアルコールフィルムに対して、１２０℃にて２時間の加熱乾燥を行った後、粉砕して１．０ｇを採取した。粉砕物１．０ｇに、水を５００ｍｌ加え、９５℃にて１２時間加熱してポリビニルアルコールフィルムを完全に水に溶解させて水溶液とした。この水溶液に、マンニトールを１０ｇ、ＢＴＢ溶液２ｍｌ加えたものをサンプル溶液とした。このサンプル溶液に、中和点を迎えるまで０．１ｍｏｌ／ｌの水酸化ナトリウムを滴下し、その滴下量からポリビニルアルコールフィルム中のホウ酸含有量（重量％）を下記式から算出した。
ホウ酸分子量：６１．８４、ホウ素原子量：１０．８１

実施例１
原反フィルムとして、厚さ６０μｍのポリビニルアルコールフィルム（平均重合度２４００，（株）クラレ製 ＶＦ‐ＰＥ‐Ａ ＃６０００）を用いた。当該ポリビニルアルコールフィルムに、下記の順番にて、下記各工程を施した。

（膨潤工程）
膨潤浴の処理液としては、純水を用いた。上記ポリビニルアルコールフィルムを膨潤浴に搬送し、３０℃に調整した純水中に６０秒間浸漬し、膨潤させ、さらに延伸倍率１．６倍に一軸延伸した。

（染色工程）
染色浴の処理液としては、ヨウ素：ヨウ化カリウム（重量比＝０．５：８）の濃度０．３重量％のヨウ素染色溶液を用いた。上記膨潤処理されたポリビニルアルコールフィルムを染色浴に搬送し、３０℃に調整した前記ヨウ素染色溶液に、６０秒間浸漬しながら、元長に対して延伸倍率２．４倍まで、一軸延伸しながら、染色した。

（第一ホウ酸処理工程：初期ホウ酸処理工程）
第一ホウ酸浴の処理液としては、ホウ酸を５重量％、ヨウ化カリウムを３重量％含有するホウ酸水溶液を用いた。上記処理されたポリビニルアルコールフィルムを第一ホウ酸浴に搬送し、４０℃に調整した前記第一ホウ酸水溶液に、４５秒間浸漬しながら、元長に対して総延伸倍率３．３倍まで、一軸延伸しながら、ホウ酸により架橋した。第一ホウ酸水溶液から取り出したポリビニルアルコールフィルムのホウ酸含有量は２５．４重量％であった。

（第二ホウ酸処理工程：最終ホウ酸処理工程）
第二ホウ酸浴の処理液としては、ホウ酸を４重量％、ヨウ化カリウムを５重量％含有するホウ酸水溶液を用いた。上記処理されたポリビニルアルコールフィルムを第二ホウ酸浴に搬送し、６４℃に調整したホウ酸水溶液に、３０秒間浸漬しながら、元長に対して総延伸倍率６倍まで、一軸延伸しながら、ホウ酸により架橋した。

（洗浄工程）
洗浄浴の処理液としては、ヨウ化カリウムを３重量％を含有する水溶液を用いた。上記処理されたポリビニルアルコールフィルムを洗浄浴に搬送し、２７℃に調整した当該水溶液に、１０秒間浸漬した。

（乾燥工程）
次いで、上記処理されたポリビニルアルコール系フィルムを、６０℃のオーブンで４分間乾燥して、偏光子を得た。偏光子のホウ酸含有量は２５．２重量％であった。

（偏光板の作成）
上記で得られた偏光子の両面に、厚さ８０μｍのケン化処理を施したトリアセチルセルロースフィルムを、５重量％の完全ケン型ポリビニルアルコール水溶液からなる接着剤を介して積層し、圧延ロールで密着させた後、７０℃にて４分間乾燥させて、偏光板を作製した。

実施例２〜４、比較例１〜３
実施例１において、第一ホウ酸処理工程および第二ホウ酸処理工程に用いたホウ酸水溶液の濃度および処理温度を表１に示すように変えたこと以外は、実施例１と同条件で偏光子を作製した。なお、実施例３、４、比較例１〜３では、第一ホウ酸処理工程における延伸を変えて、第一ホウ酸処理までの総延伸倍率が表１に示すように変えて行った。また、得られた偏光子を用いて実施例１と同様にして偏光板を作製した。第一ホウ酸水溶液から取り出したポリビニルアルコールフィルムおよび偏光子のホウ酸含有量を表１に示す。

得られた偏光子の光学特性（波長４１０ｎｍにおける直交透過率）を以下の方法により測定した。結果を表１に示す。

（光学特性測定方法）
偏光子の光学特性を、積分球付き分光光度計（日本分光株式会社製のＶ７１００）にて測定した。各直線偏光に対する透過率はグランテラ‐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。なお、これらの透過率は、ＪｌＳＺ ８７０１の２度視野（Ｃ光源）により、視感度補正を行ったＹ値である。測定波長は波長４１０ｎｍである。

表１から、実施例のように、第一ホウ酸水溶液から取り出したポリビニルアルコールフィルムのホウ酸含有量が２２重量％以上の場合には、波長４１０ｎｍにおける直交透過率が小さく、ブルーリークの発生を抑えることができることが分かる。一方、比較例３が示しように、得られた偏光子中のポリビニルアルコールフィルムのホウ酸含有量が２２重量％以上であっても、第一ホウ酸水溶液から取り出したポリビニルアルコールフィルムのホウ酸含有量が２２重量％未満では、波長４１０ｎｍにおける直交透過率が大きく、ブルーリークの発生を十分に抑えることができることが分かる。

Claims (4)

1. ポリビニルアルコール系フィルムに、膨潤工程、染色工程、架橋工程および洗浄工程をこの順に有し、かつ、延伸工程を有する偏光子の製造方法であって、
   前記架橋工程は、少なくとも２つのホウ酸処理浴によるホウ酸処理工程を有し、
   かつ、前記ホウ酸処理工程では、
   最終ホウ酸処理工程に供されるポリビニルアルコール系フィルム中のホウ酸含有量が２４重量％以上になるように、最終ホウ酸処理工程より１つ前までのホウ酸処理工程によりホウ酸処理を行い、
   かつ、最終ホウ酸処理工程において一軸延伸工程を行うことを特徴とする偏光子の製造方法。
2. 最終ホウ酸処理工程における一軸延伸工程は、ポリビニルアルコール系フィルムの総延伸倍率が５〜７倍になるように行うことを特徴とする請求項１記載の偏光子の製造方法。
3. 最終ホウ酸処理工程より前の工程において、最終ホウ酸処理工程に供されるポリビニルアルコール系フィルムの総延伸倍率が２．８〜４．５倍になるように一軸延伸工程を施すことを特徴とする請求項１または２記載の偏光子の製造方法。
4. 洗浄工程を施した後のポリビニルアルコール系フィルム中のホウ酸含有量が１５〜３０重量％であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の偏光子の製造方法。