偏光フィルムの製造方法
【課題】本発明は、高コントラストであり、かつ短波長域における光漏れの発生を防止し得る偏光特性に優れた偏光フィルムの製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の偏光フィルムの製造方法は、ポリビニルアルコール系フィルムに、膨潤処理、染色処理、架橋処理、延伸処理及び洗浄処理を少なくとも施し、
前記架橋処理後の少なくとも１つの処理において、処理液中に水溶性酸化防止剤を下記式（１）を満たすように含有させることを特徴とする。
０．０００５≦Ａ×Ｂ≦０．０３ （１）
〔上記式中、Ａは処理浴中の水溶性酸化防止剤の濃度（ｍｏｌ／Ｌ）であり、Ｂはヨウ素をヨウ素イオンに還元する水溶性酸化防止剤の還元力である。〕
【解決手段】本発明の偏光フィルムの製造方法は、ポリビニルアルコール系フィルムに、膨潤処理、染色処理、架橋処理、延伸処理及び洗浄処理を少なくとも施し、
前記架橋処理後の少なくとも１つの処理において、処理液中に水溶性酸化防止剤を下記式（１）を満たすように含有させることを特徴とする。
０．０００５≦Ａ×Ｂ≦０．０３ （１）
〔上記式中、Ａは処理浴中の水溶性酸化防止剤の濃度（ｍｏｌ／Ｌ）であり、Ｂはヨウ素をヨウ素イオンに還元する水溶性酸化防止剤の還元力である。〕
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は偏光フィルムの製造方法に関する。また本発明は当該偏光フィルムを用いた偏光板に関する。前記偏光フィルム、偏光板はこれ単独で、またはこれを積層した光学フィルムとして液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置等のフラットパネルディスプレー等の画像表示装置を形成しうる。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示装置などに用いられる偏光フィルムとしては、ポリビニルアルコール系フィルムを、ヨウ素や二色性染料などで染色し、一軸延伸して形成された吸収二色性偏光フィルムが広く用いられている。また、前記偏光フィルムは、その両側または片側に鹸化処理したトリアセチルセルロースなどの透明保護フィルムを貼り合わせて、強度を補った偏光板として用いられている。
【０００３】
特に近年では、液晶表示装置の大型化、用途の多様性、機能の向上、及び輝度の向上に伴い、液晶表示装置に用いられる偏光板の光学特性の向上が求められており、高透過率かつ高偏光度、すなわち高コントラストの偏光板の開発が求められている。
【０００４】
例えば、特許文献１では、偏光性能を向上させることを目的として、ポリビニルアルコールフィルムを膨潤水により膨潤した後、高湿低温温風により加熱、加湿し、次いで二色性染料の染料液により染色し、延伸液中において弱延伸した後、強延伸することからなる偏光フィルムの製造方法が提案されている。
【０００５】
しかし、上記製造方法により得られる偏光フィルムもコントラストに関して満足できるものではなく、また短波長域で光漏れが生じやすいという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１９９５０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、高コントラストであり、かつ短波長域における光漏れの発生を防止し得る偏光特性に優れた偏光フィルムの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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、以下に示す偏光フィルムの製造方法により前記目的に達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち本発明は、ポリビニルアルコール系フィルムに、膨潤処理、染色処理、架橋処理、延伸処理及び洗浄処理を少なくとも施す偏光フィルムの製造方法において、
前記染色処理後の少なくとも１つの処理において、処理液中に水溶性酸化防止剤を下記式（１）を満たすように含有させることを特徴とする偏光フィルムの製造方法、に関する。
０．０００５≦Ａ×Ｂ≦０．０３ （１）
〔上記式中、Ａは処理浴中の水溶性酸化防止剤の濃度（ｍｏｌ／Ｌ）であり、Ｂはヨウ素をヨウ素イオンに還元する水溶性酸化防止剤の還元力である。〕
【００１０】
偏光フィルムの光学特性は、ヨウ素とポリビニルアルコール（ＰＶＡ）分子の非晶部とによりＩ３−錯体とＩ５−錯体を形成し、当該錯体が形成された領域を延伸して配向させることによって発現する。
【００１１】
一般的に、偏光フィルム中のヨウ素錯体が可視光領域の光を吸収して偏光特性を示す。偏光フィルムの光漏れを抑制する方法としては、偏光フィルム中のヨウ素錯体の量を増やすことが考えられる。しかし、ヨウ素錯体の量を増やすためにＰＶＡフィルムを高濃度の染色浴で処理すると、ＰＶＡ分子中にヨウ素錯体が増加すると伴に錯体形成していないヨウ素が過剰に存在することになるため、結果的に偏光フィルムの光透過率が低下する傾向にある。
【００１２】
本発明者らは、上記のとおり、架橋処理後の少なくとも１つの処理において、処理液中に水溶性酸化防止剤を式（１）を満たすように含有させることにより、ＰＶＡ分子に過剰に吸着したヨウ素を選択的に除去することができることを見出した。その結果、高コントラストな偏光フィルムが得られる。また、水溶性酸化防止剤の還元効果によって、ＰＶＡ分子に過剰に吸着したヨウ素がヨウ素イオン（Ｉ−）に還元され、Ｉ３−錯体及びＩ５−錯体を形成するヨウ素イオンが増加するため、結果的にＩ３−錯体及びＩ５−錯体が増加して偏光フィルムの短波長域での光漏れを抑制することができる。
【００１３】
上記式（１）の「Ａ×Ｂ」はヨウ素をヨウ素イオン（Ｉ−）に還元する還元能力を示す指標である。Ａ×Ｂが０．０００５未満の場合には、ＰＶＡ分子に過剰に吸着したヨウ素を十分に除去することができないため、偏光フィルムのコントラストを向上させることができない。一方、Ａ×Ｂが０．０３を超える場合には、ＰＶＡフィルム中のヨウ素錯体まで壊れて偏光特性を確保できず、ＰＶＡフィルムが脱色した状態になるため、偏光フィルムとしての光学特性が得られなくなる。
【００１４】
前記水溶性酸化防止剤は、アスコルビン酸、エリソルビン酸ナトリウム、チオ硫酸塩、及び亜硫酸塩からなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。
【００１５】
前記製造方法により得られる偏光フィルムは、高コントラストであり、かつ短波長域で光漏れが起こり難いという特徴を有する。
【００１６】
また、本発明は、前記偏光フィルムの少なくとも一方の面に透明保護フィルムが積層されている偏光板、に関する。
【００１７】
また、本発明は、前記偏光フィルム又は前記偏光板が少なくとも１枚積層されている光学フィルム、に関する。
【００１８】
さらに、本発明は、前記光学フィルムを含む画像表示装置、に関する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の製造方法により偏光フィルムは、高透過率及び高偏光度を両立した高コントラストなものであり、しかも短波長域で光漏れが生じ難いという特徴を有する。当該偏光フィルムを用いることにより、液晶表示装置の表示コントラストが向上する。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
偏光フィルムの原料であるポリビニルアルコール系フィルム（以下、「ＰＶＡフィルム」という）は公知のものを特に制限なく使用できる。通常、ＰＶＡ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。
【００２１】
ＰＶＡフィルムとしては、例えば、従来、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。ＰＶＡ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。
【００２２】
上記の他、ＰＶＡ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。
【００２３】
ＰＶＡフィルム中には、可塑剤、界面活性剤等の添加剤を添加してもよい。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ＰＶＡフィルム中に２０重量％以下とするのが好適である。
【００２４】
本発明の偏光フィルムは、前記ＰＶＡフィルムに、少なくとも膨潤処理、染色処理、架橋処理、延伸処理及び洗浄処理を施すことにより製造する。
【００２５】
膨潤処理は、染色処理の前に施される。膨潤処理により、ＰＶＡ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、ＰＶＡ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。
【００２６】
膨潤処理は、通常、前記フィルムを処理液に浸漬することにより行われる。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、ヨウ化化合物、界面活性剤、ホウ酸等の添加物、アルコール等が少量入っていてもよい。また、当該処理液にヨウ化化合物を含有させる場合、ヨウ化化合物の濃度は０．１〜１０重量％程度であり、好ましくは０．２〜５重量％である。
【００２７】
膨潤処理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く、より好ましくは２５〜４０℃である。なお、膨潤ムラがあるとその部分が染色処理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秒間である。
【００２８】
膨潤処理は、延伸処理とともに行ってもよい。その場合、フィルムを元長に対して１．２〜４倍延伸することが好ましく、より好ましは１．６〜３倍である。
【００２９】
染色処理は、通常、前記フィルムを染色溶液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として例えばヨウ化カリウム等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。その他、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、ヨウ化チタン等のヨウ化物等の助剤を用いることができる。ヨウ素濃度は０．０１〜０．５重量％程度、好ましくは０．０２〜０．４重量％であり、ヨウ化カリウム濃度は０．０１〜１０重量％程度、好ましくは０．０２〜８重量％である。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秒間である。
【００３０】
架橋処理においては、通常、架橋剤としてホウ素化合物が用いられる。架橋処理は、延伸処理とともに行ってもよい。架橋処理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、ホウ砂等があげられる。ホウ素化合物は、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。ホウ酸水溶液のホウ酸濃度は、０．１〜１３重量％程度、好ましくは２〜１３重量％である。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、好ましくは０．２〜５重量％である。
【００３１】
架橋処理は、染色処理したＰＶＡフィルムをホウ酸水溶液等へ浸漬することにより行うことができる。その他、前記フィルムに、ホウ酸水溶液等を塗布又は噴霧等することにより行うことができる。架橋処理における処理温度は、通常２５℃以上であり、好ましくは３０〜８５℃、より好ましくは３０〜６０℃である。処理時間は、通常１０〜８００秒間であり、好ましくは３０〜５００秒間である。
【００３２】
延伸処理は、通常、一軸延伸を施すことにより行う。この延伸処理は、染色処理、架橋処理とともに施すことができる。延伸方法は、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湿潤式延伸方法を用いるのが好ましい。湿潤式延伸方法としては、例えば、膨潤処理において、又は染色処理を施した後、溶液中で延伸を行うことが一般的である。また架橋処理後、あるいは架橋処理とともに延伸処理を行うことができる。一方、乾式延伸の場合は、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、圧縮延伸方法等があげられる。延伸処理は多段で行うこともできる。
【００３３】
湿潤式延伸方法に用いる処理液に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。当該処理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、さらには０．２〜５重量％で用いるのが好ましい。湿潤式延伸方法における処理温度は、通常、２５℃以上、好ましくは３０〜８５℃、さらには５０〜７０℃の範囲である。浸漬時間は、通常、１０〜８００秒間、好ましくは３０〜５００秒間程度である。
【００３４】
延伸倍率は目的に応じて適宜に設定できるが、総延伸倍率は２〜９倍程度、好ましくは４．５〜６．８倍、より好ましくは５〜６．５倍である。前記総延伸倍率は、延伸工程以外の、後述の膨潤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。
【００３５】
洗浄処理は、例えば、水、蒸留水、純水等の水洗浄により行うことができる。水洗浄処理は、通常、水洗浄浴にフィルムを浸漬することにより行う。また洗浄処理は、ヨウ化カリウム等のヨウ化物を含有する水溶液に浸漬することにより行うことができる。例えば、当該水溶液としては、ヨウ化カリウム濃度０．５〜１０重量％程度、さらには１〜８重量％とするのが好ましい。洗浄処理における洗浄液の温度は、通常、５〜５０℃、好ましくは１０〜４５℃、さらに好ましくは１５〜４０℃である。浸漬時間は、通常、１〜３００秒間、好ましくは１０〜２４０秒間である。なお、前記水溶液による洗浄は、水洗浄と組み合わせて行うことができ、水洗浄の前または後において行うことができる。
【００３６】
上記処理以外に、不溶化処理を施してもよい。不溶化処理は、ホウ酸水溶液にＰＶＡフィルムを浸漬させることにより行う。不溶化処理を施すことにより、ＰＶＡフィルムに耐水性を付与することができる。ホウ酸の濃度は、水１００重量部に対して１〜４重量部であることが好ましい。ホウ酸水溶液の温度は２０〜５０℃であることが好ましい。不溶化処理は、通常、膨潤処理前又は膨潤処理と同時、染色処理前、あるいは架橋処理前に行われる。
【００３７】
本発明の製造方法においては、前記染色処理後の少なくとも１つの処理において、処理液中に水溶性酸化防止剤を下記式（１）を満たすように含有させる。
０．０００５≦Ａ×Ｂ≦０．０３ （１）
〔上記式中、Ａは処理浴中の水溶性酸化防止剤の濃度（ｍｏｌ／Ｌ）であり、Ｂはヨウ素をヨウ素イオンに還元する水溶性酸化防止剤の還元力である。〕
【００３８】
「Ａ×Ｂ」は、０．０００８〜０．０２５であることが好ましく、より好ましくは０．００１５〜０．０２である。水溶性酸化防止剤の還元力の算出方法は、実施例の記載による。
【００３９】
前記水溶性酸化防止剤としては、例えば、アスコルビン酸、エリソルビン酸、クロロゲン酸、クエン酸、ロスマリン酸、これらの塩、チオ硫酸塩、及び亜硫酸塩などが挙げられ、これらは１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩などのアルカリ金属塩などが挙げられる。特に、水溶液中での安定性（還元力の持続性）の観点から、アスコルビン酸、エリソルビン酸ナトリウム、又はチオ硫酸塩を用いることが好ましい。
【００４０】
前記水溶性酸化防止剤は、染色処理後の少なくとも１つの処理に用いられる各浴のいずれか少なくとも１つに含有させることにより、または、別途、前記水溶性酸化防止剤を含有する処理液に含有させる。通常、膨潤処理がまず初めに施される。次いで、例えば、染色処理が施された場合には、架橋処理、延伸処理、さらには洗浄処理において、または別途の水溶性酸化防止剤の処理において、水溶性酸化防止剤を含有させることができる。
【００４１】
なお、前記染色処理、架橋処理および延伸処理は、複数の処理を同時に行なう一括処理により行うことができる。複数の処理が同時に行なわれる一括処理が行なわれていた場合には、当該一括処理に用いる浴に、水溶性酸化防止剤を含有させることができる。また、前記染色処理、架橋処理および延伸処理の各処理が多段処理である場合においては、当該多段処理のいずれか少なくとも１つの処理において水溶性酸化防止剤を含有させることができる。
【００４２】
その後、前記フィルムに乾燥処理を施してもよい。乾燥処理は、得られる偏光子（フィルム）に必要とされる水分率に応じて、適宜に、乾燥時間と乾燥温度が設定される。乾燥温度は、通常、２０〜１５０℃、好ましくは４０〜１００℃の範囲で制御される。
【００４３】
上記方法で製造された偏光フィルムは、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。透明保護フィルムはポリマーによる塗布層として、またはフィルムのラミネート層等として設けることができる。透明保護フィルムを形成する、透明ポリマーまたはフィルム材料としては、適宜な透明材料を用いうるが、透明性や機械的強度、熱安定性や水分遮断性などに優れるものが好ましく用いられる。前記透明保護フィルムを形成する材料としては、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、二酢酸セルロースや三酢酸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などがあげられる。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、あるいは前記ポリマーのブレンド物なども前記透明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。透明保護フィルムは、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。
【００４４】
また、特開２００１−３４３５２９号公報（ＷＯ０１／３７００７）に記載のポリマーフィルム、たとえば、（Ａ）側鎖に置換および／または非置換イミド基を有する熱可塑性樹脂と、（Ｂ）側鎖に置換および／または非置換フェニル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あげられる。具体例としてはイソブチレンと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含有する樹脂組成物のフィルムがあげられる。フィルムは樹脂組成物の混合押出品などからなるフィルムを用いることができる。これらのフィルムは位相差が小さく、光弾性係数が小さいため偏光板の歪みによるムラなどの不具合を解消することができ、また透湿度が小さいため、加湿耐久性に優れる。
【００４５】
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。
【００４６】
また、透明保護フィルムは、できるだけ色付きがないことが好ましい。したがって、Ｒｔｈ＝（ｎｘ−ｎｚ）・ｄ（ただし、ｎｘはフィルム平面内の遅相軸方向の屈折率、ｎｚはフィルム厚方向の屈折率、ｄはフィルム厚みである）で表されるフィルム厚み方向の位相差値が−９０ｎｍ〜＋７５ｎｍである透明保護フィルムが好ましく用いられる。かかる厚み方向の位相差値（Ｒｔｈ）が−９０ｎｍ〜＋７５ｎｍのものを使用することにより、保護フィルムに起因する偏光板の着色（光学的な着色）をほぼ解消することができる。厚み方向位相差値（Ｒｔｈ）は、さらに好ましくは−８０ｎｍ〜＋６０ｎｍ、特に−７０ｎｍ〜＋４５ｎｍが好ましい。
【００４７】
保護フィルムとしては、偏光特性や耐久性などの点より、トリアセチルセルロースフィルム、ノルボルネン系フィルム、シクロオレフィン系フィルムおよびアクリル樹脂フィルムが好ましい。特にトリアセチルセルロースフィルムが好適である。なお、偏光フィルムの両側に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。
【００４８】
前記透明保護フィルムの偏光フィルムを接着させない面には、ハードコート層や反射防止処理、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。
【００４９】
なお、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は、透明保護フィルムそのものに設けることができるほか、別途光学層として透明保護フィルムとは別体のものとして設けることもできる。
【００５０】
前記偏光フィルム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が用いられる。
【００５１】
本発明の偏光板は、前記透明保護フィルムと偏光フィルムを、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、偏光フィルム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。偏光フィルム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０．１〜５μｍ程度である。
【００５２】
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。
【００５３】
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。液晶セルについても、例えばＴＮ型やＳＴＮ型、π型などの任意なタイプのものを用いうる。
【実施例】
【００５４】
以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。なお、各例中、部および％は特記ない限り重量基準である。
【００５５】
（水溶性酸化防止剤の還元力の測定）
酸化還元反応により、水溶性酸化防止剤の還元力を下記容量滴定法により測定した。
濃度０．１％のヨウ素水溶液（２５ｍｌ）に、濃度０．５％のデンプン水溶液（キシダ化学（株）製、滴定用）を１〜２ｍｌ加えて黒色に着色させた。モル濃度０．０１ｍｏｌ／Ｌの水溶性酸化防止剤水溶液を、前記着色させたヨウ素水溶液中にビュレットを使用して滴下し、水溶液の色が無色になった時の滴定量（ｍｌ）を還元力Ｂとした。
【００５６】
実施例１
厚み７５μｍのＰＶＡフィルム（クラレ社製、商品名：ＶＦ−ＰＳ＃７５００）を、３０℃の純水（膨潤浴）中に１分間浸漬して膨潤させつつ、元長に対して延伸倍率が２．２倍になるように流れ方向に延伸した。その後、ＰＶＡフィルムをヨウ素０．０４５％及びヨウ化カリウム０．３１５％を含む３０℃のヨウ素水溶液（染色浴）中に３０秒間浸漬して、染色しながら、元長に対して延伸倍率が３．３倍になるように流れ方向に延伸した。次に、前記フィルムをホウ酸３％及びヨウ化カリウム３％を含む３０℃の水溶液に３０秒間浸漬しながら、元長に対して延伸倍率が３．６倍になるように流れ方向に延伸した。その後、前記フィルムをホウ酸４％、ヨウ化カリウム５％、及びアスコルビン酸０．００００６６２ｍｏｌ／Ｌを含む６０℃の水溶液（架橋浴）中に６０秒間浸漬しながら、元長に対して延伸倍率が６．０倍になるように流れ方向に延伸した。その後、前記フィルムをヨウ化カリウム３％を含む３０℃の水溶液（洗浄浴）中に１０秒間浸漬して洗浄した。最後に、前記フィルムを水切りし、緊張を保ったまま６０℃のオーブン中で４分間乾燥して偏光フィルムを製造した。
【００５７】
実施例２〜９、比較例１〜６
水溶性酸化防止剤の種類及び濃度、並びに水溶性酸化防止剤を添加する処理浴を表１に示すように変更した以外は実施例１と同様の方法で偏光フィルムを作製した。
【００５８】
（評価）
実施例および比較例で得られた偏光フィルムについて、下記光学特性について評価した。結果を表１に示す。
【００５９】
〔単体透過率及び偏光度の測定〕
３８０〜７８０ｎｍの波長光における偏光フィルムの分光透過率を、積分球付き分光光度計（日本分光株式会社製、商品名：Ｖ７１００）を用いて測定した。各直線偏光に対する透過率はグランテラ−プリズム偏光フィルムを通して得られた完全偏光を１００％として測定した。測定された分光透過率よりＣＩＥ１９３１ Ｙｘｙ表色系に従い、Ｃ光源２°視野でのＹ値を算出した。これらを単体透過率（Ｔｓ（Ｙ））、平行透過率（Ｔｐ（Ｙ））、直交透過率（Ｔｃ（Ｙ））とした。
【００６０】
偏光度（Ｐ）は、｛（平行透過率−直交透過率）／（平行透過率＋直交透過率）｝1/2×１００（％）、により算出した。
【００６１】
〔二色比の評価〕
上記測定で得られた単体透過率（Ｔｓ（Ｙ））と偏光度（Ｐ）の値を下記式に代入して二色比を算出した。
【００６２】
二色比＝ｌｏｇ[Ｔｓ（Ｙ）／９１．６×{１−（Ｐ／１００）}]／ｌｏｇ[Ｔｓ（Ｙ）／９１．６×{１＋（Ｐ／１００）}]
【００６３】
〔コントラストの評価〕
波長４１０ｎｍにおける偏光フィルムの分光透過率を、積分球付き分光光度計（日本分光株式会社製、商品名：Ｖ７１００）を用いて測定した。各直線偏光に対する透過率はグランテラ−プリズム偏光フィルムを通して得られた完全偏光を１００％として測定した。波長４１０ｎｍにおけるコントラスト（Ｃｒ４１０ｎｍ）は、波長４１０ｎｍにおける平行透過率（Ｔｐ４１０ｎｍ）と波長４１０ｎｍにおける直交透過率（Ｔｃ４１０ｎｍ）の値を下記式に代入することにより算出した。なお、これらの透過率は、ＪＩＳ Ｚ 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。
Ｃｒ４１０ｎｍ＝Ｔｐ４１０ｎｍ／Ｔｃ４１０ｎｍ
【００６４】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明の偏光フィルム、偏光板はこれ単独で、またはこれを積層した光学フィルムとして液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置等のフラットパネルディスプレー等の画像表示装置を形成しうる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は偏光フィルムの製造方法に関する。また本発明は当該偏光フィルムを用いた偏光板に関する。前記偏光フィルム、偏光板はこれ単独で、またはこれを積層した光学フィルムとして液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置等のフラットパネルディスプレー等の画像表示装置を形成しうる。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示装置などに用いられる偏光フィルムとしては、ポリビニルアルコール系フィルムを、ヨウ素や二色性染料などで染色し、一軸延伸して形成された吸収二色性偏光フィルムが広く用いられている。また、前記偏光フィルムは、その両側または片側に鹸化処理したトリアセチルセルロースなどの透明保護フィルムを貼り合わせて、強度を補った偏光板として用いられている。
【０００３】
特に近年では、液晶表示装置の大型化、用途の多様性、機能の向上、及び輝度の向上に伴い、液晶表示装置に用いられる偏光板の光学特性の向上が求められており、高透過率かつ高偏光度、すなわち高コントラストの偏光板の開発が求められている。
【０００４】
例えば、特許文献１では、偏光性能を向上させることを目的として、ポリビニルアルコールフィルムを膨潤水により膨潤した後、高湿低温温風により加熱、加湿し、次いで二色性染料の染料液により染色し、延伸液中において弱延伸した後、強延伸することからなる偏光フィルムの製造方法が提案されている。
【０００５】
しかし、上記製造方法により得られる偏光フィルムもコントラストに関して満足できるものではなく、また短波長域で光漏れが生じやすいという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１９９５０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、高コントラストであり、かつ短波長域における光漏れの発生を防止し得る偏光特性に優れた偏光フィルムの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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、以下に示す偏光フィルムの製造方法により前記目的に達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち本発明は、ポリビニルアルコール系フィルムに、膨潤処理、染色処理、架橋処理、延伸処理及び洗浄処理を少なくとも施す偏光フィルムの製造方法において、
前記染色処理後の少なくとも１つの処理において、処理液中に水溶性酸化防止剤を下記式（１）を満たすように含有させることを特徴とする偏光フィルムの製造方法、に関する。
０．０００５≦Ａ×Ｂ≦０．０３ （１）
〔上記式中、Ａは処理浴中の水溶性酸化防止剤の濃度（ｍｏｌ／Ｌ）であり、Ｂはヨウ素をヨウ素イオンに還元する水溶性酸化防止剤の還元力である。〕
【００１０】
偏光フィルムの光学特性は、ヨウ素とポリビニルアルコール（ＰＶＡ）分子の非晶部とによりＩ３−錯体とＩ５−錯体を形成し、当該錯体が形成された領域を延伸して配向させることによって発現する。
【００１１】
一般的に、偏光フィルム中のヨウ素錯体が可視光領域の光を吸収して偏光特性を示す。偏光フィルムの光漏れを抑制する方法としては、偏光フィルム中のヨウ素錯体の量を増やすことが考えられる。しかし、ヨウ素錯体の量を増やすためにＰＶＡフィルムを高濃度の染色浴で処理すると、ＰＶＡ分子中にヨウ素錯体が増加すると伴に錯体形成していないヨウ素が過剰に存在することになるため、結果的に偏光フィルムの光透過率が低下する傾向にある。
【００１２】
本発明者らは、上記のとおり、架橋処理後の少なくとも１つの処理において、処理液中に水溶性酸化防止剤を式（１）を満たすように含有させることにより、ＰＶＡ分子に過剰に吸着したヨウ素を選択的に除去することができることを見出した。その結果、高コントラストな偏光フィルムが得られる。また、水溶性酸化防止剤の還元効果によって、ＰＶＡ分子に過剰に吸着したヨウ素がヨウ素イオン（Ｉ−）に還元され、Ｉ３−錯体及びＩ５−錯体を形成するヨウ素イオンが増加するため、結果的にＩ３−錯体及びＩ５−錯体が増加して偏光フィルムの短波長域での光漏れを抑制することができる。
【００１３】
上記式（１）の「Ａ×Ｂ」はヨウ素をヨウ素イオン（Ｉ−）に還元する還元能力を示す指標である。Ａ×Ｂが０．０００５未満の場合には、ＰＶＡ分子に過剰に吸着したヨウ素を十分に除去することができないため、偏光フィルムのコントラストを向上させることができない。一方、Ａ×Ｂが０．０３を超える場合には、ＰＶＡフィルム中のヨウ素錯体まで壊れて偏光特性を確保できず、ＰＶＡフィルムが脱色した状態になるため、偏光フィルムとしての光学特性が得られなくなる。
【００１４】
前記水溶性酸化防止剤は、アスコルビン酸、エリソルビン酸ナトリウム、チオ硫酸塩、及び亜硫酸塩からなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。
【００１５】
前記製造方法により得られる偏光フィルムは、高コントラストであり、かつ短波長域で光漏れが起こり難いという特徴を有する。
【００１６】
また、本発明は、前記偏光フィルムの少なくとも一方の面に透明保護フィルムが積層されている偏光板、に関する。
【００１７】
また、本発明は、前記偏光フィルム又は前記偏光板が少なくとも１枚積層されている光学フィルム、に関する。
【００１８】
さらに、本発明は、前記光学フィルムを含む画像表示装置、に関する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の製造方法により偏光フィルムは、高透過率及び高偏光度を両立した高コントラストなものであり、しかも短波長域で光漏れが生じ難いという特徴を有する。当該偏光フィルムを用いることにより、液晶表示装置の表示コントラストが向上する。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
偏光フィルムの原料であるポリビニルアルコール系フィルム（以下、「ＰＶＡフィルム」という）は公知のものを特に制限なく使用できる。通常、ＰＶＡ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。
【００２１】
ＰＶＡフィルムとしては、例えば、従来、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。ＰＶＡ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。
【００２２】
上記の他、ＰＶＡ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。
【００２３】
ＰＶＡフィルム中には、可塑剤、界面活性剤等の添加剤を添加してもよい。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ＰＶＡフィルム中に２０重量％以下とするのが好適である。
【００２４】
本発明の偏光フィルムは、前記ＰＶＡフィルムに、少なくとも膨潤処理、染色処理、架橋処理、延伸処理及び洗浄処理を施すことにより製造する。
【００２５】
膨潤処理は、染色処理の前に施される。膨潤処理により、ＰＶＡ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、ＰＶＡ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。
【００２６】
膨潤処理は、通常、前記フィルムを処理液に浸漬することにより行われる。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、ヨウ化化合物、界面活性剤、ホウ酸等の添加物、アルコール等が少量入っていてもよい。また、当該処理液にヨウ化化合物を含有させる場合、ヨウ化化合物の濃度は０．１〜１０重量％程度であり、好ましくは０．２〜５重量％である。
【００２７】
膨潤処理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く、より好ましくは２５〜４０℃である。なお、膨潤ムラがあるとその部分が染色処理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秒間である。
【００２８】
膨潤処理は、延伸処理とともに行ってもよい。その場合、フィルムを元長に対して１．２〜４倍延伸することが好ましく、より好ましは１．６〜３倍である。
【００２９】
染色処理は、通常、前記フィルムを染色溶液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として例えばヨウ化カリウム等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。その他、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、ヨウ化チタン等のヨウ化物等の助剤を用いることができる。ヨウ素濃度は０．０１〜０．５重量％程度、好ましくは０．０２〜０．４重量％であり、ヨウ化カリウム濃度は０．０１〜１０重量％程度、好ましくは０．０２〜８重量％である。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秒間である。
【００３０】
架橋処理においては、通常、架橋剤としてホウ素化合物が用いられる。架橋処理は、延伸処理とともに行ってもよい。架橋処理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、ホウ砂等があげられる。ホウ素化合物は、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。ホウ酸水溶液のホウ酸濃度は、０．１〜１３重量％程度、好ましくは２〜１３重量％である。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、好ましくは０．２〜５重量％である。
【００３１】
架橋処理は、染色処理したＰＶＡフィルムをホウ酸水溶液等へ浸漬することにより行うことができる。その他、前記フィルムに、ホウ酸水溶液等を塗布又は噴霧等することにより行うことができる。架橋処理における処理温度は、通常２５℃以上であり、好ましくは３０〜８５℃、より好ましくは３０〜６０℃である。処理時間は、通常１０〜８００秒間であり、好ましくは３０〜５００秒間である。
【００３２】
延伸処理は、通常、一軸延伸を施すことにより行う。この延伸処理は、染色処理、架橋処理とともに施すことができる。延伸方法は、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湿潤式延伸方法を用いるのが好ましい。湿潤式延伸方法としては、例えば、膨潤処理において、又は染色処理を施した後、溶液中で延伸を行うことが一般的である。また架橋処理後、あるいは架橋処理とともに延伸処理を行うことができる。一方、乾式延伸の場合は、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、圧縮延伸方法等があげられる。延伸処理は多段で行うこともできる。
【００３３】
湿潤式延伸方法に用いる処理液に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。当該処理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、さらには０．２〜５重量％で用いるのが好ましい。湿潤式延伸方法における処理温度は、通常、２５℃以上、好ましくは３０〜８５℃、さらには５０〜７０℃の範囲である。浸漬時間は、通常、１０〜８００秒間、好ましくは３０〜５００秒間程度である。
【００３４】
延伸倍率は目的に応じて適宜に設定できるが、総延伸倍率は２〜９倍程度、好ましくは４．５〜６．８倍、より好ましくは５〜６．５倍である。前記総延伸倍率は、延伸工程以外の、後述の膨潤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。
【００３５】
洗浄処理は、例えば、水、蒸留水、純水等の水洗浄により行うことができる。水洗浄処理は、通常、水洗浄浴にフィルムを浸漬することにより行う。また洗浄処理は、ヨウ化カリウム等のヨウ化物を含有する水溶液に浸漬することにより行うことができる。例えば、当該水溶液としては、ヨウ化カリウム濃度０．５〜１０重量％程度、さらには１〜８重量％とするのが好ましい。洗浄処理における洗浄液の温度は、通常、５〜５０℃、好ましくは１０〜４５℃、さらに好ましくは１５〜４０℃である。浸漬時間は、通常、１〜３００秒間、好ましくは１０〜２４０秒間である。なお、前記水溶液による洗浄は、水洗浄と組み合わせて行うことができ、水洗浄の前または後において行うことができる。
【００３６】
上記処理以外に、不溶化処理を施してもよい。不溶化処理は、ホウ酸水溶液にＰＶＡフィルムを浸漬させることにより行う。不溶化処理を施すことにより、ＰＶＡフィルムに耐水性を付与することができる。ホウ酸の濃度は、水１００重量部に対して１〜４重量部であることが好ましい。ホウ酸水溶液の温度は２０〜５０℃であることが好ましい。不溶化処理は、通常、膨潤処理前又は膨潤処理と同時、染色処理前、あるいは架橋処理前に行われる。
【００３７】
本発明の製造方法においては、前記染色処理後の少なくとも１つの処理において、処理液中に水溶性酸化防止剤を下記式（１）を満たすように含有させる。
０．０００５≦Ａ×Ｂ≦０．０３ （１）
〔上記式中、Ａは処理浴中の水溶性酸化防止剤の濃度（ｍｏｌ／Ｌ）であり、Ｂはヨウ素をヨウ素イオンに還元する水溶性酸化防止剤の還元力である。〕
【００３８】
「Ａ×Ｂ」は、０．０００８〜０．０２５であることが好ましく、より好ましくは０．００１５〜０．０２である。水溶性酸化防止剤の還元力の算出方法は、実施例の記載による。
【００３９】
前記水溶性酸化防止剤としては、例えば、アスコルビン酸、エリソルビン酸、クロロゲン酸、クエン酸、ロスマリン酸、これらの塩、チオ硫酸塩、及び亜硫酸塩などが挙げられ、これらは１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩などのアルカリ金属塩などが挙げられる。特に、水溶液中での安定性（還元力の持続性）の観点から、アスコルビン酸、エリソルビン酸ナトリウム、又はチオ硫酸塩を用いることが好ましい。
【００４０】
前記水溶性酸化防止剤は、染色処理後の少なくとも１つの処理に用いられる各浴のいずれか少なくとも１つに含有させることにより、または、別途、前記水溶性酸化防止剤を含有する処理液に含有させる。通常、膨潤処理がまず初めに施される。次いで、例えば、染色処理が施された場合には、架橋処理、延伸処理、さらには洗浄処理において、または別途の水溶性酸化防止剤の処理において、水溶性酸化防止剤を含有させることができる。
【００４１】
なお、前記染色処理、架橋処理および延伸処理は、複数の処理を同時に行なう一括処理により行うことができる。複数の処理が同時に行なわれる一括処理が行なわれていた場合には、当該一括処理に用いる浴に、水溶性酸化防止剤を含有させることができる。また、前記染色処理、架橋処理および延伸処理の各処理が多段処理である場合においては、当該多段処理のいずれか少なくとも１つの処理において水溶性酸化防止剤を含有させることができる。
【００４２】
その後、前記フィルムに乾燥処理を施してもよい。乾燥処理は、得られる偏光子（フィルム）に必要とされる水分率に応じて、適宜に、乾燥時間と乾燥温度が設定される。乾燥温度は、通常、２０〜１５０℃、好ましくは４０〜１００℃の範囲で制御される。
【００４３】
上記方法で製造された偏光フィルムは、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。透明保護フィルムはポリマーによる塗布層として、またはフィルムのラミネート層等として設けることができる。透明保護フィルムを形成する、透明ポリマーまたはフィルム材料としては、適宜な透明材料を用いうるが、透明性や機械的強度、熱安定性や水分遮断性などに優れるものが好ましく用いられる。前記透明保護フィルムを形成する材料としては、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、二酢酸セルロースや三酢酸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などがあげられる。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、あるいは前記ポリマーのブレンド物なども前記透明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。透明保護フィルムは、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。
【００４４】
また、特開２００１−３４３５２９号公報（ＷＯ０１／３７００７）に記載のポリマーフィルム、たとえば、（Ａ）側鎖に置換および／または非置換イミド基を有する熱可塑性樹脂と、（Ｂ）側鎖に置換および／または非置換フェニル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あげられる。具体例としてはイソブチレンと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含有する樹脂組成物のフィルムがあげられる。フィルムは樹脂組成物の混合押出品などからなるフィルムを用いることができる。これらのフィルムは位相差が小さく、光弾性係数が小さいため偏光板の歪みによるムラなどの不具合を解消することができ、また透湿度が小さいため、加湿耐久性に優れる。
【００４５】
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。
【００４６】
また、透明保護フィルムは、できるだけ色付きがないことが好ましい。したがって、Ｒｔｈ＝（ｎｘ−ｎｚ）・ｄ（ただし、ｎｘはフィルム平面内の遅相軸方向の屈折率、ｎｚはフィルム厚方向の屈折率、ｄはフィルム厚みである）で表されるフィルム厚み方向の位相差値が−９０ｎｍ〜＋７５ｎｍである透明保護フィルムが好ましく用いられる。かかる厚み方向の位相差値（Ｒｔｈ）が−９０ｎｍ〜＋７５ｎｍのものを使用することにより、保護フィルムに起因する偏光板の着色（光学的な着色）をほぼ解消することができる。厚み方向位相差値（Ｒｔｈ）は、さらに好ましくは−８０ｎｍ〜＋６０ｎｍ、特に−７０ｎｍ〜＋４５ｎｍが好ましい。
【００４７】
保護フィルムとしては、偏光特性や耐久性などの点より、トリアセチルセルロースフィルム、ノルボルネン系フィルム、シクロオレフィン系フィルムおよびアクリル樹脂フィルムが好ましい。特にトリアセチルセルロースフィルムが好適である。なお、偏光フィルムの両側に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。
【００４８】
前記透明保護フィルムの偏光フィルムを接着させない面には、ハードコート層や反射防止処理、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。
【００４９】
なお、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は、透明保護フィルムそのものに設けることができるほか、別途光学層として透明保護フィルムとは別体のものとして設けることもできる。
【００５０】
前記偏光フィルム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が用いられる。
【００５１】
本発明の偏光板は、前記透明保護フィルムと偏光フィルムを、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、偏光フィルム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。偏光フィルム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０．１〜５μｍ程度である。
【００５２】
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。
【００５３】
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。液晶セルについても、例えばＴＮ型やＳＴＮ型、π型などの任意なタイプのものを用いうる。
【実施例】
【００５４】
以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。なお、各例中、部および％は特記ない限り重量基準である。
【００５５】
（水溶性酸化防止剤の還元力の測定）
酸化還元反応により、水溶性酸化防止剤の還元力を下記容量滴定法により測定した。
濃度０．１％のヨウ素水溶液（２５ｍｌ）に、濃度０．５％のデンプン水溶液（キシダ化学（株）製、滴定用）を１〜２ｍｌ加えて黒色に着色させた。モル濃度０．０１ｍｏｌ／Ｌの水溶性酸化防止剤水溶液を、前記着色させたヨウ素水溶液中にビュレットを使用して滴下し、水溶液の色が無色になった時の滴定量（ｍｌ）を還元力Ｂとした。
【００５６】
実施例１
厚み７５μｍのＰＶＡフィルム（クラレ社製、商品名：ＶＦ−ＰＳ＃７５００）を、３０℃の純水（膨潤浴）中に１分間浸漬して膨潤させつつ、元長に対して延伸倍率が２．２倍になるように流れ方向に延伸した。その後、ＰＶＡフィルムをヨウ素０．０４５％及びヨウ化カリウム０．３１５％を含む３０℃のヨウ素水溶液（染色浴）中に３０秒間浸漬して、染色しながら、元長に対して延伸倍率が３．３倍になるように流れ方向に延伸した。次に、前記フィルムをホウ酸３％及びヨウ化カリウム３％を含む３０℃の水溶液に３０秒間浸漬しながら、元長に対して延伸倍率が３．６倍になるように流れ方向に延伸した。その後、前記フィルムをホウ酸４％、ヨウ化カリウム５％、及びアスコルビン酸０．００００６６２ｍｏｌ／Ｌを含む６０℃の水溶液（架橋浴）中に６０秒間浸漬しながら、元長に対して延伸倍率が６．０倍になるように流れ方向に延伸した。その後、前記フィルムをヨウ化カリウム３％を含む３０℃の水溶液（洗浄浴）中に１０秒間浸漬して洗浄した。最後に、前記フィルムを水切りし、緊張を保ったまま６０℃のオーブン中で４分間乾燥して偏光フィルムを製造した。
【００５７】
実施例２〜９、比較例１〜６
水溶性酸化防止剤の種類及び濃度、並びに水溶性酸化防止剤を添加する処理浴を表１に示すように変更した以外は実施例１と同様の方法で偏光フィルムを作製した。
【００５８】
（評価）
実施例および比較例で得られた偏光フィルムについて、下記光学特性について評価した。結果を表１に示す。
【００５９】
〔単体透過率及び偏光度の測定〕
３８０〜７８０ｎｍの波長光における偏光フィルムの分光透過率を、積分球付き分光光度計（日本分光株式会社製、商品名：Ｖ７１００）を用いて測定した。各直線偏光に対する透過率はグランテラ−プリズム偏光フィルムを通して得られた完全偏光を１００％として測定した。測定された分光透過率よりＣＩＥ１９３１ Ｙｘｙ表色系に従い、Ｃ光源２°視野でのＹ値を算出した。これらを単体透過率（Ｔｓ（Ｙ））、平行透過率（Ｔｐ（Ｙ））、直交透過率（Ｔｃ（Ｙ））とした。
【００６０】
偏光度（Ｐ）は、｛（平行透過率−直交透過率）／（平行透過率＋直交透過率）｝1/2×１００（％）、により算出した。
【００６１】
〔二色比の評価〕
上記測定で得られた単体透過率（Ｔｓ（Ｙ））と偏光度（Ｐ）の値を下記式に代入して二色比を算出した。
【００６２】
二色比＝ｌｏｇ[Ｔｓ（Ｙ）／９１．６×{１−（Ｐ／１００）}]／ｌｏｇ[Ｔｓ（Ｙ）／９１．６×{１＋（Ｐ／１００）}]
【００６３】
〔コントラストの評価〕
波長４１０ｎｍにおける偏光フィルムの分光透過率を、積分球付き分光光度計（日本分光株式会社製、商品名：Ｖ７１００）を用いて測定した。各直線偏光に対する透過率はグランテラ−プリズム偏光フィルムを通して得られた完全偏光を１００％として測定した。波長４１０ｎｍにおけるコントラスト（Ｃｒ４１０ｎｍ）は、波長４１０ｎｍにおける平行透過率（Ｔｐ４１０ｎｍ）と波長４１０ｎｍにおける直交透過率（Ｔｃ４１０ｎｍ）の値を下記式に代入することにより算出した。なお、これらの透過率は、ＪＩＳ Ｚ 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。
Ｃｒ４１０ｎｍ＝Ｔｐ４１０ｎｍ／Ｔｃ４１０ｎｍ
【００６４】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明の偏光フィルム、偏光板はこれ単独で、またはこれを積層した光学フィルムとして液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置等のフラットパネルディスプレー等の画像表示装置を形成しうる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリビニルアルコール系フィルムに、膨潤処理、染色処理、架橋処理、延伸処理及び洗浄処理を少なくとも施す偏光フィルムの製造方法において、
前記染色処理後の少なくとも１つの処理において、処理液中に水溶性酸化防止剤を下記式（１）を満たすように含有させることを特徴とする偏光フィルムの製造方法。
０．０００５≦Ａ×Ｂ≦０．０３ （１）
〔上記式中、Ａは処理浴中の水溶性酸化防止剤の濃度（ｍｏｌ／Ｌ）であり、Ｂはヨウ素をヨウ素イオンに還元する水溶性酸化防止剤の還元力である。〕
【請求項２】
前記水溶性酸化防止剤が、アスコルビン酸、エリソルビン酸ナトリウム、チオ硫酸塩、及び亜硫酸塩からなる群より選択される少なくとも１種である請求項１記載の偏光フィルムの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の製造方法により得られる偏光フィルム。
【請求項４】
請求項３記載の偏光フィルムの少なくとも一方の面に透明保護フィルムが積層されている偏光板。
【請求項５】
請求項３記載の偏光フィルム、又は請求項４記載の偏光板が少なくとも１枚積層されている光学フィルム。
【請求項６】
請求項５記載の光学フィルムを含む画像表示装置。
【請求項１】
ポリビニルアルコール系フィルムに、膨潤処理、染色処理、架橋処理、延伸処理及び洗浄処理を少なくとも施す偏光フィルムの製造方法において、
前記染色処理後の少なくとも１つの処理において、処理液中に水溶性酸化防止剤を下記式（１）を満たすように含有させることを特徴とする偏光フィルムの製造方法。
０．０００５≦Ａ×Ｂ≦０．０３ （１）
〔上記式中、Ａは処理浴中の水溶性酸化防止剤の濃度（ｍｏｌ／Ｌ）であり、Ｂはヨウ素をヨウ素イオンに還元する水溶性酸化防止剤の還元力である。〕
【請求項２】
前記水溶性酸化防止剤が、アスコルビン酸、エリソルビン酸ナトリウム、チオ硫酸塩、及び亜硫酸塩からなる群より選択される少なくとも１種である請求項１記載の偏光フィルムの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の製造方法により得られる偏光フィルム。
【請求項４】
請求項３記載の偏光フィルムの少なくとも一方の面に透明保護フィルムが積層されている偏光板。
【請求項５】
請求項３記載の偏光フィルム、又は請求項４記載の偏光板が少なくとも１枚積層されている光学フィルム。
【請求項６】
請求項５記載の光学フィルムを含む画像表示装置。
【公開番号】特開２０１３−１０１３０１（Ｐ２０１３−１０１３０１Ａ）
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１０７６７８（Ｐ２０１２−１０７６７８）
【出願日】平成２４年５月９日（２０１２．５．９）
【出願人】（０００００３９６４）日東電工株式会社 (5,557)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年５月９日（２０１２．５．９）
【出願人】（０００００３９６４）日東電工株式会社 (5,557)
【Ｆターム（参考）】
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