JP7291212B2

JP7291212B2 - 偏光子の製造方法

Info

Publication number: JP7291212B2
Application number: JP2021518867A
Authority: JP
Inventors: ドゥ・ヨン・フ; ヨン・ス・キム; ユ・キョン・キム; キョン・キ・ホン; キョン・イル・ラ; ユン・ミン・イ; ウ・ヨン・チョ
Original assignee: 杉金光電（蘇州）有限公司
Priority date: 2018-11-02
Filing date: 2019-11-01
Publication date: 2023-06-14
Anticipated expiration: 2039-11-01
Also published as: CN112770895A; KR20200050717A; WO2020091451A1; TW202024200A; JP2022502711A; EP3875258A1; TWI769412B; US20210364683A1; EP3875258A4; CN112770895B; KR102236534B1

Description

本出願は、２０１８年１１月０２日付で提出された大韓民国特許出願第１０－２０１８－０１３３６８１号に基づいて優先権の利益を主張しており、該大韓民国特許出願文献に開示されたすべての内容は、本明細書の一部として含まれる。

本出願は、偏光子の製造方法、偏光子、偏光板、及び前記偏光子または偏光板を含む機器に関する。

拡張現実（ＡＲ：ＡｕｇｍｅｎｔｅｄＲｅａｌｉｔｙ）機器のカメラには、通常、２つのセンシング部がある。一つは、被写体の画像を認識する可視光センサー（Ｖｉｓｉｂｌｅｌｉｇｈｔｓｅｎｓｏｒ）であり、もう一つは、被写体との距離を認識する近赤外線センサー（ＮＩＲ（ＮｅａｒＩｎｆｒａｒｅｄ）ｓｅｎｓｏｒ）である。

画像を認識するセンサーの部位には、センサーに入ってくる可視光線の量を調節するために液晶セルが適用されるが、前記液晶セルは、２枚のクロスされた偏光板との間でシャッターの役割を果たすとともに、入射される可視光線の量を調節する。

画像までの距離を認識するセンシングには、ＮＩＲプロジェクターとＮＩＲセンサーが使用されるが、ＮＩＲプロジェクターで照射された近赤外線（ＮＩＲ）が被写体から反射され、反射された近赤外線をセンサーで認識して被写体までの距離をセンシングする。

拡張現実用機器のカメラでは、ＮＩＲセンサーと可視光センサーを別々に構成するが、その理由は、可視光センサーに適用される偏光板の近赤外線に対する透過率が低いからである。

本出願は、偏光子の製造方法、偏光子、偏光板、及び前記偏光子または偏光板を含む機器を提供する。

本出願では、可視光に対する低い直交透過率と近赤外線に対する高い直交透過率を示す偏光子、及びそれを含む偏光板を提供することを目的とする。このような偏光子または偏光板は、近赤外線と可視光を用いる様々な機器に適用されてもよく、一例示において拡張現実機器用カメラで可視光センサー部と近赤外線センサー部を一体化して機器を構成することに用いられてもよい。

本出願は、偏光子の製造方法に関する。本明細書において、用語の偏光子と偏光板とは、異なる意味を持つ。用語の偏光子は、例えば、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）系フィルムのように偏光機能を示す機能性素子それ自体を意味し、偏光板は、前記偏光子とともに他の要素を含む素子を意味する。前記で偏光子とともに含まれる他の要素としては、偏光子の保護フィルム、光学位相差フィルム、接着剤層、粘着剤層、低反射（ＬｏｗＲｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）層または反射防止層（ＡＲ：Ａｎｔｉ－ＲｅｆｌｅｃｔｉｏｎＬａｙｅｒ）などが例示されてもよいが、これに制限されるものではない。

本出願の偏光子は、例えば、吸収型線形偏光子であってもよく、いわゆる、ＰＶＡ（ｐｏｌｙ（ｖｉｎｙｌａｌｃｏｈｏｌ））系偏光子であってもよい。すなわち、前記偏光子は、吸着配向された異方吸収性物質を含むＰＶＡ系フィルムであってもよい。前記で異方吸収性物質としては、ヨウ素などの二色性色素が例示されてもよい。本明細書において前記のような偏光子は、ＰＶＡ系偏光子と呼ばれることもある。

通常、ＰＶＡ系偏光子は、ＰＶＡ系フィルムを染色及び延伸工程に適用して製造し、追加工程として必要な場合に膨潤、架橋、洗浄及び/又は乾燥工程をさらに行ってもよい。

したがって、本出願の偏光子の製造方法は、前記染色及び延伸工程を少なくとも含んでいてもよい。

前記染色工程は、ヨウ化カリウムやヨウ素などの異方吸収性物質を含む染色槽内にＰＶＡ系フィルムを浸漬させて行ってもよい。

本出願で適用されるＰＶＡ系フィルムとしては、従来の偏光子に使用されているＰＶＡ系フィルムが使用されてもよい。このようなＰＶＡ系フィルムの材料としては、ＰＶＡまたはその誘導体が挙げられる。前記のＰＶＡの誘導体としては、ポリビニルホルマールやポリビニルアセタールなどが挙げられ、その他にもエチレンやプロピレンなどのオレフィン、アクリル酸、メタクリル酸やクロトン酸などの不飽和カルボン酸及びそのアルキルエステルやアクリルアミドなどによって変性されたものが挙げられる。ＰＶＡの重合度は、通常、１００～１００００程度、１０００～１００００程度であり、ケン化度は、８０モル％～１００モル％程度であるが、これに制限されるものではない。ＰＶＡ系フィルムとしては、さらにエチレン酢酸ビニル共重合体系の部分ケン化フィルムなどの親水性高分子フィルム、ＰＶＡの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物などのポリエン系配向フィルム等が例示されてもよい。

前記ＰＶＡ系フィルムの中には、可塑剤や界面活性剤などの添加剤が含まれていてもよい。前記で可塑剤としては、ポリオールやその縮合物などが例示されてもよく、例えば、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やポリエチレングリコールなどが例示されてもよい。このような可塑剤が使用される場合にその割合は、特に制限されることなく、通常、ＰＶＡ系フィルムの約２０重量％以下であってもよい。

ＰＶＡ系フィルムの厚さは、特に制限されることなく、例えば、後述の各光学的特性が満たされる範囲内で適切に選ばれてもよい。

染色工程は、前記ＰＶＡ系フィルムを異方吸収性物質を含む染色槽内で行ってもよい。

本出願で適用してもよい異方吸収性物質の種類は、特に制限されるものではない。本出願では、公知の異方吸収性物質の中から目的とする光学的特性を満たすことができるものが適切に選ばれてもよい。異方吸収性物質の例としては、ヨウ素が例示されてもよい。

ヨウ素が適用される場合、前記染色は、前記ＰＶＡ系フィルムを異方吸収性物質であるヨウ素を含む溶液である染色液に浸漬させて行ってもよい。染色液であるヨウ素溶液としては、例えば、ヨウ素及び溶解補助剤であるヨウ化物によってヨウ素イオンを含有させた水溶液などが用いられてもよい。前記ヨウ化物としては、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、ヨウ化スズ、またはヨウ化チタンなどが用いられてもよい。

本出願の製造方法の一側面では、前記染色を行う染色液でヨウ素濃度を制御して、目的とする特性の偏光子を製造してもよい。一例示において、前記染色液内のヨウ素濃度は、５００ｐｐｍ以下であってもよい。前記濃度は、他の例示で、約４８０ｐｐｍ以下、４６０ｐｐｍ以下、４４０ｐｐｍ以下、４２０ｐｐｍ以下、または４００ｐｐｍ以下であってもよく、約１０ｐｐｍ以上、２０ｐｐｍ以上、３０ｐｐｍ以上、４０ｐｐｍ以上、５０ｐｐｍ以上、６０ｐｐｍ以上、７０ｐｐｍ以上、８０ｐｐｍ以上、９０ｐｐｍ以上、１００ｐｐｍ以上、１５０ｐｐｍ以上、２００ｐｐｍ以上、２５０ｐｐｍ以上、３００ｐｐｍ以上、または３５０ｐｐｍ以上であってもよい。

本出願でいう染色液のヨウ素濃度は、Ｉ_２成分の濃度である。このようなＩ_２成分の濃度を測定する方式は公知であり、例えば、ＲＤ－３１０（ＫＵＲＡＢＯ社）などの測定機器を使用して確認してもよい。

本出願において適用される前記ヨウ素濃度は、通常、行われている染色工程におけるヨウ素濃度に対して低濃度であり、このような範囲でヨウ素濃度を調節することにより、目的とする光学特性、例えば、可視光に対する低い直交透過率及び近赤外線に対する高い直交透過率を同時に達成しうる。

染色工程においてヨウ素溶液の温度は、通常、２０℃～５０℃、２５℃～４０℃程度であり、浸漬時間は、通常、１０秒～３００秒、または２０秒～２４０秒程度であるが、これに制限されるものではない。

本出願の製造方法では、延伸工程が行われる。このような延伸工程は、前記染色工程の後に染色工程とは別々に行われてもよく、染色液内で延伸を行って染色工程と延伸工程を同時に行ってもよい。延伸は、一般的に一軸延伸で行うが、ニ軸延伸工程が行われてもよい。延伸方法は、特に制限されることなく、例えば、湿潤式延伸方式が適用されてもよい。このような湿潤式延伸方式では、例えば、染色後に延伸を行うことが一般的であるが、延伸は、架橋とともに行われてもよく、複数回または多段で行ってもよい。

湿潤式延伸方式に適用される処理液にヨウ化カリウムなどのヨウ化物を含有させてもよい。延伸において処理温度は、通常、２５℃以上、３０℃～８５℃、または５０℃～７０℃の範囲内の程度であり、処理時間は、通常、１０秒～８００秒、または３０秒～５００秒間であるが、これに制限されるものではない。必要な場合に処理液の濃度に応じて前記処理液内のヨウ素濃度が制御されることもある。

延伸過程において総延伸倍率は、配向特性等を考慮して調節してもよく、ＰＶＡ系フィルムの元の長さを基準にして総延伸倍率が３倍～１０倍、４倍～８倍、または５倍～７倍程度であってもよいが、これに制限されるものではない。前記で総延伸倍率は、延伸工程以外の膨潤工程などにおいても延伸を伴う場合には、各工程における延伸を含む累積延伸倍率を意味しうる。このような総延伸倍率は、配向性、偏光子の加工性や延伸切断可能性などを考慮して、適正範囲に調節されてもよい。

偏光子の製造工程では、前記染色及び延伸においてさらに前記工程を行う前に、膨潤工程を行ってもよい。膨潤によってＰＶＡ系フィルムの表面の汚れやブロッキング防止剤を洗浄してもよく、また、これによって染色偏差などのバラツキを減らすことができるという効果もある。

膨潤工程では、通常、水、蒸留水、または純水などが用いられてもよい。該処理液の主成分は、水であり、必要であれば、ヨウ化カリウムなどのヨウ化物または界面活性剤などの添加物やアルコールなどが少量含まれていてもよい。

膨潤過程での処理温度は、通常、２０℃～４５℃、または２０℃～４０℃程度であるが、これに制限されるものではない。膨潤偏差は、染色偏差を引き起こすことがあるので、このような膨潤偏差の発生が可能な限り抑制されるように工程変数が調節されることがある。

必要であれば、膨潤工程においても適切な延伸が行われてもよい。延伸倍率は、ＰＶＡ系フィルムの元の長さに基準にして６.５倍以下、１.２～６.５倍、２倍～４倍、または２倍～３倍程度であってもよい。膨潤過程での延伸は、膨潤工程の後に行われる延伸工程における延伸を小さく制御してよく、フィルムの延伸破断が発生しないように制御してもよい。

偏光子の製造過程では、さらに架橋工程が行われてもよい。架橋工程は、例えば、ホウ素化合物のような架橋剤を使用して行ってもよい。このような架橋工程の順序は、特に制限されることなく、例えば、前記染色及び/又は延伸工程とともに行ってもよく、その前または後に別々に行ってもよい。架橋工程は、複数回行ってもよい。前記ホウ素化合物としては、ホウ酸またはホウ砂などが用いられてもよい。ホウ素化合物は、水溶液または水と有機溶媒の混合溶液の形態で一般的に使用されてもよく、通常、ホウ酸水溶液が使用される。ホウ酸水溶液におけるホウ酸の濃度は、架橋度とそれに伴う耐熱性などを考慮して適正範囲に選ばれてもよい。ホウ酸水溶液などにもヨウ化カリウムなどのヨウ化物を含有させてもよい。

架橋工程は、前記ＰＶＡ系フィルムをホウ酸水溶液などに浸漬することにより行ってもよいが、この過程において処理温度は、通常、２５℃以上、３０℃～８５℃、または３０℃～６０℃程度の範囲であり、処理時間は、通常、５秒～８００秒間、または８秒～５００秒間程度であるが、これに制限されるものではない。

偏光子の製造過程では、追加的な任意工程として金属イオン処理が行われてもよい。このような処理は、例えば、金属塩を含む水溶液にＰＶＡ系フィルムを浸漬することにより行う。これによって偏光子内に金属イオンを含有させてもよいが、この過程で、金属イオンの種類や割合を調節することにより、ＰＶＡ系偏光子の色調の調節が可能である。適用可能な金属イオンとしては、コバルト、ニッケル、亜鉛、クロム、アルミニウム、銅、マンガン、または鉄などの遷移金属の金属イオンが例示されてもよく、このうちで適切な種類の選択によって色調の調節が可能になることもある。

偏光子の製造過程では、前記染色及び延伸後に洗浄工程が進行されてもよい。このような洗浄工程は、ヨウ化カリウムなどのヨウ化物の溶液によって行ってもよく、水を使用して行ってもよい。ヨウ化物の溶液を使用して洗浄工程を進行する場合に必要に応じてヨウ素濃度の制御が行われてもよい。

水による洗浄とヨウ化物の溶液による洗浄とは、組み合わせてもよく、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、またはプロパノールなどの液体のアルコールを配合した溶液も使用されてもよい。

偏光子の製造工程では、乾燥工程が行われてもよい。乾燥工程では、例えば、偏光子に要求される水分率などを考慮して、適切な温度で適切な時間の間行われてもよく、このような条件は、特に限定されるものではない。

本出願の偏光子の製造過程では、追加的な工程として、熱処理工程を行ってもよい。本発明者らは、適切な熱処理工程の遂行が目的とする光学特性（高い近赤外線に対する直交透過率及び低い可視光に対する直交透過率）を達成することに有利なことを確認した。前記熱処理工程が行われる時点は、特に制限されるものではないが、偏光子の延伸工程の後に進行してもよい。例えば、延伸工程の後に偏光子の乾燥段階で、前記熱処理が行われてもよく、延伸の後に偏光子に保護フィルムなどを貼り付けた後の積層体に対して前記熱処理工程が行われてもよい。

熱処理工程において熱処理温度は、約９０℃以上、約９５℃以上、または約１００℃以上であってもよい。このような範囲での熱処理を通じて目的とする特性の偏光子を製造してもよい。前記熱処理温度の上限は、特に制限されるものではないが、例えば、前記熱処理温度は、約２００℃以下、１８０℃以下、１６０℃以下、１４０℃以下、または１２０℃以下程度であってもよい。

熱処理時間は、例えば、約２０秒以上であってもよい。熱処理時間は、他の例示で、約３０秒以上、４０秒以上、５０秒以上、６０秒以上、７０秒以上、８０秒以上、９０秒以上、１００秒以上、１１０秒以上、１２０秒以上、１３０秒以上、１４０秒以上、または１５０秒以上であってもよい。熱処理は、例えば、約１,０００秒以下、９００秒以下、８００秒以下、７００秒以下、６００秒以下、５００秒以下、４００秒以下、または３００秒以下程度であってもよい。このような熱処理工程を行って目的とする光学特性の偏光子をより効果的に製造してもよい。

本出願の偏光子の製造工程は、追加的な工程として、偏光板を構成する任意の構成を導入する工程を行ってもよい。このような追加的な工程が行われる方法は、厳密には、偏光板の製造方法であってもよいが、便宜上、偏光子の製造方法と呼称する。

一つの例示で、前記製造方法は、偏光子の一面に近赤外線反射防止層を形成する工程をさらに行ってもよい。

近赤外線反射防止層をさらに形成することにより、目的とする光学特性（低い可視光直交透過率及び高い近赤外線直交透過率）をより効果的に達成しうる。

このような近赤外線反射防止層を形成する方式は、公知であり、例えば、Ｔａ_２Ｏ_５、ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＴｉＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３、及びＡｌ_２Ｏ_３からなる群から選ばれた一つ以上の材料を使用して形成してもよい。例えば、前記材料の中から選ばれたいずれかの材料からなる層を２層以上積層することにより、前記近赤外線反射防止層の形成が可能であり、必要であれば、その他の公知の近赤外線反射防止層も適用されてもよい。

前記反射防止層は、偏光子の上に直接形成されてもよいが、通常、偏光子の一面または両面に形成される保護フィルムの上に形成される。

したがって、前記製造方法では、前記ＰＶＡ系フィルムの少なくとも一面に保護フィルムを形成する段階をさらに行ってもよく、前記保護フィルムの前記ＰＶＡ系フィルムと接する面とは反対側の面に前記反射防止層が形成されてもよい。

反射防止層は、保護フィルムの表面に予め形成されていてもよく、保護フィルムが偏光子の一面に貼り付けられた後に、その保護フィルム上に形成されていてもよい。

偏光板に含まれてもよい保護フィルムとしては、公知の材料のフィルムが用いられてもよい。このような材料としては、例えば、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮断性または等方性などに優れた熱可塑性樹脂が用いられてもよい。このような樹脂の例としては、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）などのセルロース樹脂、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）アクリル系樹脂、ノルボルネン樹脂などの環状のポリオレフィン樹脂、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、または前記混合物などが例示されてもよい。例えば、前記保護フィルムは、偏光子の一面または両面に存在してもよいが、両面に存在する場合に各保護フィルムは、同一のものまたは異なるものであってもよい。また、フィルム状の保護フィルムの他に（メタ）アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系またはシリコーン系などの熱や光硬化型樹脂を硬化させた硬化樹脂層を前記保護フィルムとして適用してもよい。

保護フィルムの厚さは、適切に調節されてもよく、通常、強度や取り扱い性などの作業性、薄型化などの観点から、１～５００μｍ、１～３００μｍ、５～２００μｍ、または５～１５０μｍの範囲内に調節されてもよい。

上述した保護フィルムは、接着剤などによって偏光子に貼り付けられてもよいが、このような保護フィルムなどにはコロナ処理、プラズマ処理、プライマー処理またはケン化処理などのような接着容易処理が行われてもよい。

偏光子と保護フィルムなどの接着のために使用さ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、または水系ポリエステルなどが例示されてもよいが、これに制限されるものではない。接着剤としては、通常、水系接着剤が使用されてもよいが、貼り付けられるフィルムの種類によっては無溶剤タイプの光硬化型接着剤が使用されてもよい。

偏光子または偏光板の製造過程では、前記保護フィルムや反射防止層の他にも偏光板を構成する様々な構成を適用する工程が進行されてもよい。このような構成としては、位相差フィルム、反射板、ハードコート層、粘着剤層、または半透過板などが例示されてもよいが、これに制限されるものではなく、前記構成を適用する方式も公知の方式に従う。

本出願は、さらに偏光子に関する。本出願の偏光子は、前述のＰＶＡ系偏光子であってもよい。

したがって、前記偏光子は、吸着配向された異方吸収性物質を含むＰＶＡ系フィルムであってもよい。前記異方吸収性物質としては、ヨウ素などの二色性色素が例示されてもよい。

前記偏光子は、吸収型線形偏光子として、少なくとも面内一方向に形成された光吸収軸と、前記光吸収軸にほぼ垂直となるように形成されている光透過軸を含んでいてもよい。

前記偏光子は、前述の本出願の方式によって製造されたものであってもよい。

前記偏光子は、可視光領域の光に対する直交透過率（Ｔｃ）が約１％以下、約０.９％以下、約０.８％以下、約０.７％以下、約０.６％以下、約０.５％以下、約０.４％以下、約０.３％以下、約０.２％以下、約０.１％以下、約０.０９％以下、約０.０８％以下、約０.０７％以下、約０.０６％以下、約０.０５％以下、約０.０４％以下、約０.０３％以下、約０.０２％以下、約０.０１％以下、約０.００９％以下、約０.００６％以下、約０.００５％以下、約０.００４％以下、約０.００１％以下、または約０.０００９％以下であってもよい。前記透過率（Ｔｃ）は、約０.０００１％以上であってもよい。

本明細書において直交透過率（Ｔｃ）は、２枚の偏光子を重複させた状態で、前記各偏光子の光吸収軸が０度から３６０度の範囲の角度をなすように重複状態を角度ごとにスキャンしながら透過率を測定したときに最も最小値の透過率を示す透過率（Ｔｃ）を意味しうる。前記で重複される２枚の偏光子のうちの少なくとも一つの偏光子は、本出願による偏光子であり、他の偏光子は、本出願による偏光子であるか、他の偏光子、例えば、測定機器内に備えられた偏光子であってもよい。

また、本明細書で言及する可視光に対する透過率は、およそ３８０ｎｍ～７８０ｎｍの範囲内のいずれかの波長の光に対する透過率であるか、前記波長範囲内の透過率のうち最小または最大透過率であるか、前記波長範囲内の平均透過率であるか、または約５５０ｎｍ波長の光に対する透過率であってもよい。

前記偏光子は、近赤外線領域の光に対して高い直交透過率（Ｔｃ）を示すことができる。前記直交透過率（Ｔｃ）の意味は、前述の通りであり、単に測定の基準光が近赤外線である。一例示において、前記偏光子は、およそ８５０ｎｍの波長の光に対する直交透過率（Ｔｃ）が約７０％以上、約７１％以上、約７２％以上、約７３％以上、約７４％以上、または約７５％以上であってもよい。前記直交透過率（Ｔｃ）は、約９９％以下、９５％以下、または９０％以下程度であってもよい。

前記偏光子は、また、およそ８６０ｎｍの波長の光に対する直交透過率（Ｔｃ）が約７０％以上、約７１％以上、約７２％以上、約７３％以上、約７４％以上、または約７５％以上であってもよい。前記直交透過率（Ｔｃ）は、約９９％以下、９５％以下、または９０％以下程度であってもよい。

前記偏光子は、前述の光学特性を示すとともに、偏光子に求められる他の機能も満たすことができる。

例えば、前記偏光子は、単体透過率（Ｔｓ）、すなわち、無偏光の光に対する透過率（Ｔｓ）が約３５％以上、または約４０％以上であってもよい。前記単体透過率（Ｔｓ）は、約６０％以下、約５５％以下、約５０％以下、または約４５％以下であってもよい。前記単体透過率（Ｔｓ）は、例えば、１枚の偏光子に対して測定した透過率であってもよい。

また、前記偏光子は、偏光度が約９９.９％以上、または約９９.９９％以上であってもよい。本出願において偏光度は、下記数１によって計算される数値である。

[数１]
偏光度(Ｐ)(％)＝{(Ｔｐ－Ｔｃ)/(Ｔｐ＋Ｔｃ)}^１/２Х１００

数１においてＴｐは、前記偏光子の光吸収軸とほぼ平行に線偏光された光に対する前記偏光子の透過率であり、Ｔｃは、前記直交透過率である。

数１において透過率（Ｔｐ）は、他の例示で２枚の偏光子を重複させた状態で、前記各偏光子の光吸収軸が０度から３６０度の範囲の角度をなすように重複状態を角度ごとにスキャンしながら透過率を測定したときに最大値を示す時点での透過率であってもよく、透過率（Ｔｃ）は、前記のような角度ごとにスキャンの際に最も最小の透過率を示す時点の透過率であってもよい。

前記で言及した単体透過率と偏光度とは、可視光に対する物理量であり、したがって、およそ３８０ｎｍ～７８０ｎｍの範囲内のいずれかの波長の光に対する物理量であるか、前記波長範囲内の最小または最大物理量であるか、前記波長範囲内の平均値であるか、約５５０ｎｍ波長の光に対する数値であってもよい。

本出願は、さらに偏光板に関するものであり、前記偏光板は、前記偏光子を少なくとも含んでいてもよい。

本出願の偏光板に含まれてもよい他の要素としては、偏光子の保護フィルム、粘着剤層、接着剤層、位相差フィルム、または低反射層などが例示されてもよい。必要であれば、前記他の要素の調節によって全体的な偏光板の特性を調節し、これによって本出願での用途への適合性を改善させてもよい。

例えば、前述のように偏光板内、すなわち、前記偏光子の少なくとも一面に前述の近赤外線反射防止層を含めて目的とする光学特性をより効果的に達成しうる。言及したように、前記反射防止層は、偏光子の一面に直接形成されるか、偏光子の一面に形成される保護フィルムの外側などに形成されてもよい。

本出願は、さらに前記偏光子または偏光板を含む機器に関する。本出願の偏光子または偏光板が適用されてもよい機器の種類は、特に制限されることなく、可視光と近赤外線を用いる様々な機器に適用されてもよい。

本出願の偏光子または偏光板が適用されてもよい１つの用途として、拡張現実用機器や拡張現実用機器のカメラなどがある。

前述のように、拡張現実用機器またはそのカメラには、可視光に対するセンシング部と近赤外線に対するセンシング部が別々に形成されるが、その理由は、可視光センシング部に光量調節装置として適用される液晶セルに適用される偏光板の近赤外線に対する透過率が低いからである。

しかしながら、本出願の偏光子及び偏光板は、可視光領域で低い直交透過率を示すとともに、近赤外線領域では高い直交透過率を示すため、前記可視光に対するセンシング部と近赤外線に対するセンシング部を一体化した構造を具現することができ、それによってコンパクトかつ軽量で、内部空間の活用度も高いカメラ及び機器の提供が可能である。

前記拡張現実用機器やカメラの構成は、本出願の偏光子や偏光板が適用され、それによって可視光に対するセンシング部と近赤外線に対するセンシング部が一体化されてもよいということを除けば、特に制限されることなく、公知の構成及び方法で構成してもよい。

一例示において、前記拡張現実用機器やカメラは、センサー部、光量制御部、及び近赤外線プロジェクターを含んでいてもよい。

前記で適用されるセンサー部、光量制御部、及び近赤外線プロジェクターの種類は、特に制限されることなく、公知の構成が適用されてもよい。

例えば、前記センサー部は、少なくとも被写体の画像を認識する可視光センシング部及び/又は被写体までの距離を認識する近赤外線センシング部を含むか、または、前記被写体の画像を認識する可視光センシング部と被写体までの距離を認識する近赤外線センシング部が一体化されたものであって、被写体の画像を認識する可視光センシングと被写体までの距離を認識する近赤外線センシングを行うセンサー部であってもよい。

前記光量制御部は、少なくとも液晶セル及び前記液晶セルの両側に互いに光吸収軸が垂直となるように配置された偏光板を含んでいてもよい。

このとき、前記偏光板は、両方とも、あるいは少なくとも１つが本願の前記偏光子を含む偏光板であるか、前記本願の偏光板であってもよい。

このような構成において、例えば、センサー部として前記一体化センサー部が適用される場合には、前記装置は、前記近赤外線プロジェクターから出射された近赤外線が被写体で反射された後に前記光量制御部を通過して前記センサー部でセンシングされるように構成されてもよい。

本出願では、可視光に対する低い直交透過率と近赤外線に対する高い直交透過率を示す偏光子、及びそれを含む偏光板を提供し得、このような偏光子や偏光板は、可視光と近赤外線を用いる様々な機器に使用されてもよい。

以下、本出願の実施例などによって前記偏光子などをより具体的に説明するが、本出願の範囲が以下に制限されるものではない。

１.物性の測定
以下の実施例及び比較例において、直交透過率は、ＵＶ－３１５０機器（Ｓｈｉｍａｄｚｕ社）を使用してメーカーのマニュアルに基づいて測定した。測定時に可視光に対する直交透過率の基準波長は、約５５０ｎｍとし、近赤外線に対する直交透過率の基準波長は、８５０ｎｍまたは８６０ｎｍとした。

実施例１．
偏光子は、円盤フィルムとして平均重合度が約２６００程度であり、厚さが約６０μｍ程度であるＰＶＡ（ｐｏｌｙ（ｖｉｎｙｌａｌｃｏｈｏｌ））フィルムに下記のような膨潤、染色、架橋、延伸、及び洗浄工程を行って製造した。膨潤は、処理液としては純水を使用して、前記ＰＶＡフィルムを膨潤浴内に２５℃で約１分間浸漬して行った。次に、染色工程は、ヨウ素及びヨウ化カリウムの濃度が調節された染色液内に約２８℃で約１分間浸漬させて行った。上記で染色液は、純水にヨウ素（Ｉ_２）及びヨウ化カリウム（ＫＩ）を約１:１０（Ｉ_２：ＫＩ）の重量比で溶解させて製造し、前記プロセスによって製造された染色液のヨウ素（Ｉ_２）の濃度を測定機器（ＲＤ－３１０、ＫＵＲＡＢＯ社）で確認した結果、約４００ｐｐｍ程度であった。染色工程の後に架橋工程を行った。架橋工程は、架橋浴の処理液として、ホウ酸を約１重量％の割合で含む水溶液に、前記ＰＶＡフィルムを浸漬し、約３８℃程度の温度で約０.９倍延伸して行い、延伸工程も延伸浴の処理液として、ホウ酸を４重量％の濃度で含む処理液内で行った。延伸工程は、約５８℃の温度で行い、延伸倍率は、約２.７倍程度であった。次に、水溶液で偏光子を洗浄してＰＶＡ系偏光子を製造した。次に、前記偏光子の両面に公知のＴＡＣ（Ｔｒｉａｃｅｔｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）フィルムを貼り付け、直交透過率を測定した。

実施例２．
実施例１で製造された偏光子を実施例１の洗浄工程の後にさらに熱処理して偏光子を製造した。前記洗浄工程の後に偏光子を適正な条件で乾燥した後、接着剤で前記偏光子の両面に公知のＴＡＣ（Ｔｒｉａｃｅｔｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）フィルムを貼り付けた後、熱処理を進行した。熱処理は、約９０℃の温度で約１分程度維持して行った。

実施例３．
実施例１で製造された偏光子を実施例１の洗浄工程の後にさらに熱処理して偏光子を製造した。前記洗浄工程の後に偏光子を適正な条件で乾燥した後、接着剤で前記偏光子の両面に公知のＴＡＣ（Ｔｒｉａｃｅｔｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）フィルムを貼り付けた後、熱処理を進行した。熱処理は、約９０℃の温度で約９０秒程度維持して行った。

実施例４．
実施例１で製造された偏光子を実施例１の洗浄工程の後にさらに熱処理して偏光子を製造した。前記洗浄工程の後に偏光子を適正な条件で乾燥した後、接着剤で前記偏光子の両面に公知のＴＡＣ（Ｔｒｉａｃｅｔｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）フィルムを貼り付けた後、熱処理を進行した。熱処理は、約９０℃の温度で約１２０秒程度維持して行った。

実施例５．
実施例１で製造された偏光子を実施例１の洗浄工程の後にさらに熱処理して偏光子を製造した。前記洗浄工程の後に偏光子を適正な条件で乾燥した後、接着剤で前記偏光子の両面に公知のＴＡＣ（Ｔｒｉａｃｅｔｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）フィルムを貼り付けた後、熱処理を進行した。熱処理は、約９０℃の温度で約１５０秒程度維持して行った。

実施例６．
実施例１で製造された偏光子を実施例１の洗浄工程の後にさらに熱処理して偏光子を製造した。前記洗浄工程の後に偏光子を適正な条件で乾燥した後、接着剤で前記偏光子の両面に公知のＴＡＣ（Ｔｒｉａｃｅｔｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）フィルムを貼り付けた後、熱処理を進行した。熱処理は、約１００℃の温度で約３０秒程度維持して行った。

実施例７．
実施例１で製造された偏光子を実施例１の洗浄工程の後にさらに熱処理して偏光子を製造した。前記洗浄工程の後に偏光子を適正な条件で乾燥した後、接着剤で前記偏光子の両面に公知のＴＡＣ（Ｔｒｉａｃｅｔｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）フィルムを貼り付けた後、熱処理を進行した。熱処理は、約１００℃の温度で約４５秒程度維持して行った。

実施例８．
実施例１で製造された偏光子を実施例１の洗浄工程の後にさらに熱処理して偏光子を製造した。前記洗浄工程の後に偏光子を適正な条件で乾燥した後、接着剤で前記偏光子の両面に公知のＴＡＣ（Ｔｒｉａｃｅｔｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）フィルムを貼り付けた後、熱処理を進行した。熱処理は、約１００℃の温度で約６０秒程度維持して行った。

比較例１．
実施例１と同じ方法で偏光子を製造するが、染色液内のヨウ素濃度を約６００ｐｐｍ程度に維持して偏光子を製造した。

前記製造された実施例及び比較例の偏光子の直交透過率は、下記表１にまとめた。

前記表１の結果から、本出願によって高い近赤外線直交透過率と低い可視光直交透過率の偏光子の製造が可能であり、熱処理条件などの変更によって前記透過率の自由な制御も可能であることが分かる。
［付記］
［付記１］
ポリビニルアルコール系フィルムをヨウ素濃度が５００ｐｐｍ以下である染色槽内で染色する段階と、前記ポリビニルアルコール系フィルムを延伸する段階と、を含む、偏光子の製造方法。
［付記２］
染色槽内のヨウ素濃度が４００ｐｐｍ以下である、付記１に記載の偏光子の製造方法。
［付記３］
ポリビニルアルコール系フィルムを熱処理する段階をさらに行う、付記１に記載の偏光子の製造方法。
［付記４］
熱処理は、９０℃以上の温度で行われる、付記３に記載の偏光子の製造方法。
［付記５］
熱処理は、２０秒以上行う、付記３または４に記載の偏光子の製造方法。
［付記６］
ポリビニルアルコール系フィルムの少なくとも一面上に赤外線反射防止層を形成する段階をさらに行う、付記１～５のいずれか一項に記載の偏光子の製造方法。
［付記７］
ポリビニルアルコール系フィルムの少なくとも一面に保護フィルムを形成する段階をさらに行い、赤外線反射防止層は、前記保護フィルムの前記ポリビニルアルコール系フィルムと接する面とは反対側の面に形成される、付記６に記載の偏光子の製造方法。
［付記８］
赤外線反射防止層は、Ｔａ _２Ｏ _５、ＳｉＯ _２、ＺｒＯ _２、ＴｉＯ _２、Ｙ _２Ｏ _３、及びＡｌ _２Ｏ _３からなる群から選ばれた一つ以上を使用して形成する、付記６または７に記載の偏光子の製造方法。
［付記９］
可視光領域の光に対する直交透過率（Ｔｃ）が１％以下であり、８５０ｎｍ波長の光に対する直交透過率（Ｔｃ）が７０％以上である、偏光子。
［付記１０］
８６０ｎｍ波長の光に対する直交透過率（Ｔｃ）が７０％以上である、付記９に記載の偏光子。
［付記１１］
付記９に記載の偏光子及び前記偏光子の少なくとも一面に形成されている赤外線反射防止層を含む、偏光板。
［付記１２］
被写体の画像を認識する可視光センシングと被写体までの距離を認識する近赤外線センシングを行うセンサー部と、
液晶セル及び前記液晶セルの両側に互いに光吸収軸が垂直となるように配置された偏光板を含む光量制御部と、
近赤外線プロジェクターと、を含み、
前記近赤外線プロジェクターから出射された近赤外線が被写体で反射された後に前記光量制御部を通過して前記センサー部でセンシングされるように構成されており、
前記偏光板は、付記９に記載の偏光子を含む、拡張現実機器用カメラ。
［付記１３］
被写体の画像を認識する可視光センシングと被写体までの距離を認識する近赤外線センシングを行うセンサー部と、
液晶セル及び前記液晶セルの両側に互いに光吸収軸が垂直となるように配置された偏光板を含む光量制御部と、
近赤外線プロジェクターと、を含み、
前記近赤外線プロジェクターから出射された近赤外線が被写体で反射された後に前記光量制御部を通過して前記センサー部でセンシングされるように構成されており、
前記偏光板は、付記１１に記載の偏光板である、拡張現実機器用カメラ。

Claims

５５０ｎｍ波長の光に対する直交透過率（Ｔｃ）が１％以下であり、８５０ｎｍ波長の光に対する直交透過率（Ｔｃ）が７０％以上である偏光子の製造方法であって、
ポリビニルアルコール系フィルムを染色槽内の染色液で染色する段階と、前記ポリビニルアルコール系フィルムを延伸する段階と、を含み、
前記染色液は、純水にヨウ素（Ｉ_２）及びヨウ化カリウム（ＫＩ）を１:１０（Ｉ_２：ＫＩ）の重量比で溶解させて製造され、前記染色液のヨウ素（Ｉ_２）の濃度が４００ｐｐｍであり、
前記染色する段階は、前記染色液の温度が２８℃であり、浸漬時間は１分であり、
前記延伸する段階は、前記染色する段階とは別々に行われ、５８℃の温度で行い、延伸倍率が２．７倍である、偏光子の製造方法。
ポリビニルアルコール系フィルムを熱処理する段階をさらに行う、請求項１に記載の偏光子の製造方法。
熱処理は、９０℃以上の温度で行われる、請求項２に記載の偏光子の製造方法。
熱処理は、２０秒以上行う、請求項２または３に記載の偏光子の製造方法。
ポリビニルアルコール系フィルムの少なくとも一面上に赤外線反射防止層を形成する段階をさらに行う、請求項１～４のいずれか一項に記載の偏光子の製造方法。
ポリビニルアルコール系フィルムの少なくとも一面に保護フィルムを形成する段階をさらに行い、赤外線反射防止層は、前記保護フィルムの前記ポリビニルアルコール系フィルムと接する面とは反対側の面に形成される、請求項５に記載の偏光子の製造方法。
赤外線反射防止層は、Ｔａ_２Ｏ_５、ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＴｉＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３、及びＡｌ_２Ｏ_３からなる群から選ばれた一つ以上を使用して形成する、請求項５または６に記載の偏光子の製造方法。
８６０ｎｍ波長の光に対する直交透過率（Ｔｃ）が７０％以上である、請求項１～７のいずれか一項に記載の偏光子の製造方法。