【数5】

【数6】

【技術分野】

【0001】

【0002】

【背景技術】

【0003】

【0004】

【0005】

【0006】

【0007】

【先行技術文献】

【発明の概要】

本発明は、の問題を解決するためのものであって、基材から剥離が容易であり、光学物性に優れ、厚さが１０μｍ以下と薄いポリビニルアルコール系薄型偏光子を製造するために使用される積層体と、前記積層体を用いる薄型偏光子の製造方法、薄型偏光子および偏光板を提供する。

一側面において、本発明は、未延伸高分子フィルムと、前記高分子フィルムの少なくとも一面に付着した未延伸ポリビニルアルコール系フィルムとを含み、下記式（１）および（２）を満足する積層体を提供する。 式（１）および（２）において、Ｅ_sub'は高分子フィルムのモジュラスであり、ｄ_sub'は高分子フィルムの厚さであり、Ｅ_PVAはポリビニルアルコール系フィルムのモジュラスであり、ｄ_PVAはポリビニルアルコール系フィルムの厚さである。 この時、前記高分子フィルムのモジュラスは５０ＭＰａ〜４０００ＭＰａであり、厚さは２０〜１００μｍであることが好ましい。 また、前記ポリビニルアルコール系フィルムのモジュラスは５０ＭＰａ〜４０００ＭＰａであり、厚さは１０〜６０μｍであることが好ましい。 一方、本発明は、前記積層体を、２０℃〜８５℃の温度で、５倍〜１５倍延伸して製造される延伸積層体も提供する。 他の側面において、本発明は、未延伸高分子フィルムの少なくとも一面に未延伸ポリビニルアルコール系フィルムを付着させて、下記式（１）および（２）を満足する積層体を形成するステップと、前記積層体を延伸して延伸積層体を形成するステップとを含む薄型偏光子の製造方法を提供する。 式（１）および（２）において、Ｅ_sub'は高分子フィルムのモジュラスであり、ｄ_sub'は高分子フィルムの厚さであり、Ｅ_PVAはポリビニルアルコール系フィルムのモジュラスであり、ｄ_PVAはポリビニルアルコール系フィルムの厚さである。 一方、前記高分子フィルムと前記ポリビニルアルコール系フィルムは、前記フィルムの表面の弱い引力、または接着剤を用いて付着することが好ましい。 一方、前記延伸は、２０℃〜８５℃の温度で、５倍〜１５倍の延伸倍率で行われることが好ましい。 また、前記延伸は、ホウ酸濃度が１重量％〜５重量％のホウ酸水溶液内で行われることが好ましい。 一方、本発明の薄型偏光子の製造方法は、前記延伸積層体を形成するステップの前に、前記積層体にヨウ素および二色性染料のうちの少なくとも１つを染着させるステップをさらに含むことができる。 また、本発明の薄型偏光子の製造方法は、前記延伸積層体を形成するステップの後に、ポリビニルアルコール系フィルムを高分子フィルムから分離するステップをさらに含むことができる。 この時、前記ポリビニルアルコール系フィルムを高分子フィルムから分離するステップは、２Ｎ／２ｃｍ以下の剥離力を加えて行われることが好ましい。 一方、本発明は、厚さが１０μｍ以下であり、下記式（３）を満足する薄型偏光子を提供する。 式（３）：ＤＯＰ＞−０．３１７９Ｔｓ²＋２６．０１２Ｔｓ−４３２．１２
式（３）において、ＤＯＰは偏光度であり、Ｔｓは単体透過度であり、この時、Ｔｓは０．４００＜Ｔｓ＜０．４２７である。 また、本発明は、前記薄型偏光子を含む偏光板を提供する。

本発明によれば、厚さが１０μｍ以下と非常に薄いながらも、光学物性に優れたポリビニルアルコール系薄型偏光子を製造することができる。特に、一般的に、薄型偏光子は、単体透過度が減少すれば偏光度が増加し、単体透過度が増加すれば偏光度が減少する光学物性を有するが、本発明に係る薄型偏光子は、このような従来の薄型偏光子に比べて偏光度および単体透過度とも高い、優れた光学物性を有することができるという利点がある。 一方、本発明の場合、延伸過程で高分子フィルムとポリビニルアルコール系フィルムが分離されず、延伸後の分離過程で表面の損傷を最小化することができるなど、延伸過程での工程安定性にも非常に優れている。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】テクスチャーアナライザー（Ｔｅｘｔｕｒｅ Ａｎａｌｙｚｅｒ）を用いて付着力（Ｐｅｅｌｉｎｇ Ｓｔｒｅｎｇｈｔｈ）を測定する方法を示す模式図である。

【図2】実施例１〜３および比較例１〜６で製造された薄型偏光子の単体透過度（Ｔｓ）と偏光度（ＤＯＰ）との間の関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

以下、本発明の好ましい実施形態を説明する。しかし、本発明の実施形態は種々の異なる形態に変形可能であり、本発明の範囲が以下に説明する実施形態に限定されるものではない。また、当該技術分野における平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。

まず、本発明の薄型偏光子の製造に用いられる積層体について説明する。

本発明の積層体は、未延伸高分子フィルムと、前記高分子フィルムの少なくとも一面に付着した未延伸ポリビニルアルコール系フィルムとを含み、下記式（１）および（２）を満足することを特徴とする。

式（１）および（２）において、Ｅ_sub'は高分子フィルムのモジュラスであり、ｄ_sub'は高分子フィルムの厚さであり、Ｅ_PVAはポリビニルアルコール系フィルムのモジュラスであり、ｄ_PVAはポリビニルアルコール系フィルムの厚さである。

まず、式（１）は、未延伸高分子フィルムのモジュラスと厚さの比を意味し、このような未延伸高分子フィルムのモジュラスと厚さの比は５〜７０程度であることが好ましく、１０〜６０程度であることがより好ましい。また、式（２）は、未延伸高分子フィルムのモジュラスと厚さの比に対する、未延伸ポリビニルアルコール系フィルムのモジュラスと厚さの比の比を意味し、このような未延伸高分子フィルムのモジュラスと厚さの比に対する、未延伸ポリビニルアルコール系フィルムのモジュラスと厚さの比の比は０．７〜１．３程度であることが好ましく、０．８〜１．２程度であることがより好ましい。

本発明の場合、式（１）および（２）を満足することを特徴とし、式（１）および（２）を満足する積層体を用いて薄型偏光子を製造する場合には、これを満足しない場合より工程安定性に優れ、ひいては偏光度および単体透過度がいずれも高い、優れた光学物性を有する薄型偏光子の製造が可能である。より具体的には、積層体が式（１）および（２）を満足することができない場合には、高分子フィルムとポリビニルアルコール系フィルムの延伸挙動が異なるため、製造過程で高分子フィルムによってポリビニルアルコール系フィルムの一軸延伸が阻害され、平面延伸が誘導されるなどの問題が発生することがあり、その結果、偏光子内部のヨウ素の配向が妨げられて光学物性に劣る問題が発生することがある。また、実際にパイロットスケールで延伸工程を進行させる場合、フィルムの破断が発生する確率が高くなる。

一方、本発明において、前記モジュラス（Ｙｏｕｎｇ’ｓ Ｍｏｄｕｌｕｓ）は、ＪＩＳ−Ｋ６２５１−１規格によって用意したサンプルの両末端を固定させた後、フィルムの厚さ方向に垂直な方向に力を加えて、引張率（Ｓｔｒａｉｎ）に応じた単位面積あたりの応力（Ｓｔｒｅｓｓ）を測定して得られた値をいい、この時、測定機器としては、例えば、引張強度計（Ｚｗｉｃｋ／Ｒｏｅｌｌ Ｚ０１０ＵＴＭ）などを用いることができる。

また、本発明において、前記厚さは、当該技術分野でよく知られている方法によって測定することができ、例えば、厚さ測定器（ＴＥＳＡ Ｍｕ−ｈｉｔｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｈｅｉｇｈｔ Ｇａｕｇｅ１００ｍｍ）を用いて測定することができる。

次に、本発明の前記積層体に含まれる前記高分子フィルムは、延伸過程でポリビニルアルコール系フィルムが破断するのを防止するためのもので、本発明の高分子フィルムは、式（１）および（２）を満足できるものであれば特別な制限なく使用が可能である。例えば、式（１）および（２）を満足する高分子フィルムとして、熱可塑性ポリウレタン系樹脂、低密度ポリエチレン系樹脂、高密度ポリエチレン系樹脂、高密度ポリエチレンにエチレンビニルアセテートが含有された共重合体樹脂、ポリプロピレン系樹脂、イソフタル酸を含有したポリエチレンテレフタレート系樹脂、アクリル系樹脂、および水溶性セルロース系樹脂からなる群より選択された１種以上を含む高分子フィルムを使用することができる。

一方、これに限定されるものではないが、前記高分子フィルムは、なかでも特に熱可塑性ポリウレタン系樹脂を含むことがより好ましい。熱可塑性ポリウレタン系樹脂を含む場合、熱収縮特性がポリビニルアルコール系フィルムと類似していて、乾燥過程で延伸されたポリビニルアルコール系フィルムの幅収縮を阻害せず、円滑な幅収縮を誘導することができて、ポリビニルアルコール−ヨウ素錯体の配向性をより増大させられるからである。本発明の一実施態様によれば、前記高分子フィルムは、熱可塑性ポリウレタン系樹脂を含む。

一方、前記高分子フィルムのモジュラスは５０ＭＰａ〜４０００ＭＰａ程度、好ましくは１００ＭＰａ〜３０００ＭＰａ程度であるのが良い。高分子フィルムのモジュラスが５０ＭＰａ未満であれば、フィルムの剛性が低下して、破断などの工程の不安定性が引き起こされることがあり、４０００ＭＰａを超えると、延伸時に多くの力を必要として延伸性が低下するため、高倍率の延伸が難しいことがある。

また、前記高分子フィルムは、厚さが２０μｍ〜１００μｍ程度、好ましくは３０μｍ〜８０μｍ程度であるのが良い。高分子フィルムの厚さが２０μｍ未満であれば、積層体構造をなして、延伸工程を進行させる時、ポリビニルアルコール系フィルムを十分に支持することができず、工程上の破断などの問題が引き起こされることがあり、１００μｍを超えると、モジュラスが増加して延伸性が低下し、また、ポリビニルアルコール系フィルムの乾燥区間における自由な幅収縮を妨げて、最終的に得られた偏光子の光学物性を阻害することがある。

次に、前記高分子フィルムの少なくとも一面に付着するポリビニルアルコール系フィルムは、延伸および染着工程などを経た後、ポリビニルアルコール系薄型偏光子として使用されるもので、式（２）を満足することができ、ポリビニルアルコール樹脂またはその誘導体を含むものであれば特別な制限なく使用が可能である。この時、前記ポリビニルアルコール樹脂の誘導体としては、これに限定されるものではないが、ポリビニルホルマール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂などが挙げられる。あるいは、前記ポリビニルアルコール系フィルムは、当該技術分野において偏光子の製造に使用される市販のポリビニルアルコール系フィルムとして、式（２）を満足することのできる、例えば、日本合成社のＭ２００１、Ｍ２００５、Ｋｕｒａｒｙ社のＰＥ２０などを使用してもよい。

一方、前記ポリビニルアルコール系フィルムのモジュラスは５０ＭＰａ〜４０００ＭＰａ程度、好ましくは１００ＭＰａ〜３０００ＭＰａ程度であるのが良い。ポリビニルアルコール系フィルムのモジュラスが５０ＭＰａ未満であれば、フィルムの剛性が低下して、破断などの工程の不安定性が引き起こされることがあり、４０００ＭＰａを超えると、延伸時に多くの力を必要として延伸性が低下するため、高倍率の延伸が難しいことがある。

また、前記ポリビニルアルコール系フィルムは、厚さが１０μｍ〜６０μｍ程度、好ましくは１０μｍ〜４０μｍ程度であるのが良い。ポリビニルアルコール系フィルムの厚さが１０μｍ未満であれば、積層体構造をなして、延伸工程を進行させる時に破断が生じやすいなどの問題が引き起こされることがあり、６０μｍを超えると、最終的に得られる偏光子の厚さが厚くなって、厚さが１０μｍ以下の薄型偏光子の製造に適合しない。

一方、前記ポリビニルアルコール系フィルムは、これに限定されるものではないが、重合度が１，０００〜１０，０００程度、好ましくは１，５００〜５，０００程度であるのが良い。重合度が前記範囲を満足する時、分子の動きが自由で、ヨウ素または二色性染料などと柔軟に混合できるからである。

以下、本発明の薄型偏光子の製造方法について説明する。

本発明の薄型偏光子の製造方法は、未延伸高分子フィルムの少なくとも一面に未延伸ポリビニルアルコール系フィルムを付着させて、下記式（１）および（２）を満足する積層体を形成するステップと、前記積層体を延伸して延伸積層体を形成するステップとを含むことを特徴とする。

式（１）および（２）において、Ｅ_sub'は高分子フィルムのモジュラスであり、ｄ_sub'は高分子フィルムの厚さであり、Ｅ_PVAはポリビニルアルコール系フィルムのモジュラスであり、ｄ_PVAはポリビニルアルコール系フィルムの厚さである。

まず、本発明において、前記高分子フィルムとポリビニルアルコール系フィルムは、別の媒介物なしに弱い引力によって付着することができ、この時、前記付着力は２Ｎ／２ｃｍ以下、好ましくは０．１Ｎ／２ｃｍ〜１Ｎ／２ｃｍ程度であってもよい。付着力が前記範囲を満足する場合、延伸過程で高分子フィルムとポリビニルアルコール系フィルムが分離されず、延伸後の分離過程で表面の損傷を最小化することができるからである。

一方、前記付着力は、２ｃｍの幅のサンプルフィルムを付着させた時に測定される付着力であり、より具体的には、前記付着力は、下記図１に示すように、積層体のポリビニルアルコール系フィルム（Ａ）をサンプルホルダ（Ｈ）に固定した後、積層体の面方向に対して垂直な方向に力を加えて、高分子フィルム（Ｂ）からポリビニルアルコール系フィルム（Ａ）を剥離しながら測定した剥離力（Ｐｅｅｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ）をいい、この時、測定機器としては、例えば、Ｓｔａｂｌｅ Ｍｉｃｒｏ Ｓｙｓｔｅｍｓ社のＴｅｘｔｕｒｅ Ａｎａｌｙｚｅｒ（モデル名：ＴＡ−ＸＴ Ｐｌｕｓ）を用いることができる。

一方、前記高分子フィルムとポリビニルアルコール系フィルムの付着力を向上させるために、高分子フィルムやポリビニルアルコール系フィルムの一面または両面に表面処理を行うことができる。この時、前記表面処理は、当該技術分野でよく知られている多様な表面処理方法、例えば、コロナ処理、プラズマ処理、またはＮａＯＨやＫＯＨのような強塩基水溶液を用いた表面改質処理などによって行われてもよい。

あるいは、本発明において、前記高分子フィルムと前記ポリビニルアルコール系フィルムは、接着剤を用いて付着してもよい。接着剤を用いて前記基材フィルムと前記ポリビニルアルコール系フィルムを付着させる場合、接着剤層の厚さは２０ｎｍ〜４０００ｎｍ程度であることが好ましい。接着剤層の厚さが前記範囲を満足する時、延伸および乾燥工程の後に、ポリビニルアルコール系フィルムを損傷なく剥離するのに有利である。

一方、前記接着剤は、付着力（接着力）が２Ｎ／２ｃｍ以下、好ましくは０．１Ｎ／２ｃｍ〜１Ｎ／２ｃｍ程度であればよいし、その材質が特に限定されるものではなく、当該技術分野で知られている多様な接着剤が制限なく使用可能である。例えば、前記接着剤層は、水系接着剤または紫外線硬化型接着剤で形成されてもよい。

より具体的には、前記接着剤層は、ポリビニルアルコール系樹脂、アクリル系樹脂、およびビニルアセテート系樹脂からなる群より選択された１種以上を含む水系接着剤によって形成されてもよい。あるいは、前記接着剤層は、アクリル基およびヒドロキシ基を有するポリビニルアルコール系樹脂を含む水系接着剤によって形成されてもよい。この時、前記アクリル基およびヒドロキシ基を有するポリビニルアルコール系樹脂は、重合度が５００〜１８００程度であってもよい。前記のような水系接着剤を用いる場合、接着剤層の厚さは２０ｎｍ〜１，０００ｎｍ程度であることが好ましい。

一方、前記接着剤層は、紫外線硬化型接着剤で形成されてもよく、例えば、ホモポリマーのガラス転移温度が１２０℃以上の第１エポキシ化合物、ホモポリマーのガラス転移温度が６０℃以下の第２エポキシ化合物、および陽イオン性光重合開始剤を含む紫外線硬化型接着剤で形成されてもよい。具体的には、前記紫外線硬化型接着剤は、ホモポリマーのガラス転移温度が１２０℃以上の第１エポキシ化合物１００重量部、ホモポリマーのガラス転移温度が６０℃以下の第２エポキシ化合物３０〜１００重量部、および陽イオン性光重合開始剤０．５〜２０重量部を含むことができる。

本明細書において、エポキシ化合物は、分子内に１個以上のエポキシ基を有する化合物を意味するもので、好ましくは、分子内に２個以上のエポキシ基を有する化合物であり、単量体（ｍｏｎｏｍｅｒ）、重合体（ｐｏｌｙｍｅｒ）、または樹脂（ｒｅｓｉｎ）の形態の化合物をすべて含む概念である。好ましくは、本発明のエポキシ化合物は、樹脂形態であってもよい。

一方、前記第１エポキシ化合物としては、ホモポリマーのガラス転移温度が１２０℃以上のエポキシ化合物であれば特別な制限なく使用可能であり、例えば、ホモポリマーのガラス転移温度が１２０℃以上の脂環族エポキシ化合物および／または芳香族エポキシが、本発明の第１エポキシ化合物として使用可能である。ホモポリマーのガラス転移温度が１２０℃以上のエポキシ化合物の具体例としては、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３，４’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、ビニルシクロヘキセンジオキシド、ジシクロペンタジエンジオキシド、ビスエポキシシクロペンチルエーテル、ビスフェノールＡ系エポキシ化合物、ビスフェノールＦ系エポキシ化合物などが挙げられる。一方、前記第１エポキシ化合物は、ホモポリマーのガラス転移温度が１２０℃〜２００℃程度であることがより好ましい。

また、前記第２エポキシ化合物は、ホモポリマーのガラス転移温度が６０℃以下のエポキシ化合物であれば特別な制限なく使用できる。例えば、前記第２エポキシ化合物として、脂環族エポキシ化合物、脂肪族エポキシ化合物などが使用できる。一方、前記第２エポキシ化合物は、ホモポリマーのガラス転移温度が０℃〜６０℃程度であることがより好ましい。

この時、前記脂環族エポキシ化合物としては、２官能型エポキシ化合物、すなわち、２個のエポキシを有する化合物を使用することが好ましく、前記２個のエポキシ基がすべて脂環式エポキシ基の化合物を使用することがより好ましいが、これに制限されるものではない。

また、脂肪族エポキシ化合物としては、脂環族エポキシ基でない脂肪族エポキシ基を有するエポキシ化合物が例示される。例えば、脂肪族多価アルコールのポリグリシジルエーテル；脂肪族多価アルコールのアルキレンオキシド付加物のポリグリシジルエーテル；脂肪族多価アルコールと脂肪族多価カルボン酸のポリエステルポリオールのポリグリシジルエーテル；脂肪族多価カルボン酸のポリグリシジルエーテル；脂肪族多価アルコールと脂肪族多価カルボン酸のポリエステルポリカルボン酸のポリグリシジルエーテル；グリシジルアクリレートまたはグリシジルメタクリレートのビニル重合によって得られるダイマー、オリゴマーまたはポリマー；またはグリシジルアクリレートまたはグリシジルメタクリレートと異なるビニル系単量体のビニル重合によって得られるオリゴマーまたはポリマーが例示され、好ましくは、脂肪族多価アルコールまたはそのアルキレンオキシド付加物のポリグリシジルエーテルが使用できるが、これらに制限されるものではない。

前記脂肪族多価アルコールとしては、例えば、炭素数２〜２０、炭素数２〜１６、炭素数２〜１２、炭素数２〜８、または炭素数２〜４の脂肪族多価アルコールが例示され、例えば、エチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、３−メチル−２，４−ペンタンジオール、２，４−ペンタンジオール、１，５−ペンタンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，７−ヘプタンジオール、３，５−ヘプタンジオール、１，８−オクタンジオール、２−メチル−１，８−オクタンジオール、１，９−ノナンジオール、１，１０−デカンジオールなどの脂肪族ジオール；シクロヘキサンジメタノール、シクロヘキサンジオール、水素添加ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＦなどの脂環式ジオール；トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ヘキシトール類、ペンチトール類、グリセリン、ポリグリセリン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、テトラメチロールプロパンなどが例示される。

また、前記アルキレンオキシドとしては、炭素数１〜２０、炭素数１〜１６、炭素数１〜１２、炭素数１〜８、または炭素数１〜４のアルキレンオキシドが例示され、例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、またはブチレンオキシドなどが使用できる。

さらに、前記脂肪族多価カルボン酸としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、２−メチルコハク酸、２−メチルアジピン酸、３−メチルアジピン酸、３−メチルペンタン二酸、２−メチルオクタン二酸、３，８−ジメチルデカン二酸、３，７−ジメチルデカン二酸、１，２０−エイコサメチレンジカルボン酸、１，２−シクロペンタンジカルボン酸、１，３−シクロペンタンジカルボン酸、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸、１，３−シクロヘキサンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、１，４−ジカルボキシルメチレンシクロヘキサン、１，２，３−プロパントリカルボン酸、１，２，３，４−ブタンテトラカルボン酸、１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸などが例示されるが、これらに制限されるものではない。

好ましくは、本発明の前記第２エポキシ化合物は、グリシジルエーテル基を１つ以上含むものであってもよく、例えば、１，４−シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルジグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ｎ−ブチルグリシジルエーテル、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、およびｏ−クレシル（Ｃｒｅｓｙｌ）グリシジルエーテルからなるグループより選択された１種以上が、本発明の第２エポキシ化合物として使用できる。

一方、これに限定されるものではないが、本発明の場合、前記エポキシ化合物として、エポキシ化脂肪族環基を１つ以上含む第１エポキシ化合物、およびグリシジルエーテル基を１つ以上含む第２エポキシ化合物の組み合わせを使用することが特に好ましい。

高分子フィルム上にポリビニルアルコール系フィルムを付着させて積層体が形成されると、前記積層体を延伸する。この時、前記延伸は、湿式延伸で行われてもよい。この場合、乾式延伸に比べて高分子フィルムとポリビニルアルコール系フィルムの表面付着力が強くなって、別の接着手段なしに高分子フィルム上にポリビニルアルコール系フィルムを付着させても安定的に延伸を行うことができる。

前記延伸ステップは、ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素および／または二色性染料を染着させるステップ、および／または前記染着されたヨウ素および／または二色性染料をポリビニルアルコール系フィルムに架橋させるステップのうちの少なくとも１つ以上のステップとともに行われてもよい。あるいは、前記延伸ステップの前に、前記積層体にヨウ素および／または二色性染料を染着させるステップを行うことができる。

また、前記延伸ステップをホウ酸水溶液内で実施することにより、前記延伸ステップと、前記ヨウ素および／または二色性染料をポリビニルアルコールフィルムに架橋させるステップを同時に行うことができる。

例えば、前記延伸をヨウ素および／または二色性染料とホウ酸を含む水溶液内で行うことにより、染着、架橋および延伸工程を同時に行うことができる。あるいは、前記延伸ステップの前に、積層体をヨウ素および／または二色性染料を含む水溶液に浸漬させて染着ステップを行った後に、前記染着が完了した積層体をホウ酸水溶液に浸漬させ、ホウ酸水溶液内で延伸を行うことにより、架橋ステップと延伸ステップをともに行ってもよい。

一方、一般的に、偏光素子の製造工程は、水洗、膨潤、染着、洗浄、延伸、補色、乾燥などの過程で行われるが、本発明の場合、洗浄および延伸工程がホウ酸水溶液で行われることが好ましい。より好ましくは、洗浄工程の場合、ホウ酸濃度が０．１重量％〜２．５重量％程度、好ましくは０．５重量％〜２．０重量％程度であってもよく、延伸工程の場合、ホウ酸濃度は１．０重量％〜５．０重量％程度、好ましくは１．０重量％〜４．０重量％程度、より好ましくは１．５重量％〜３．５重量％程度であってもよい。このようなホウ酸水溶液で延伸が行われる場合、ホウ酸架橋によってポリビニルアルコール系フィルムの破断発生率が低下して工程安定性が増大し、湿式工程中に発生しやすいポリビニルアルコール系フィルムのシワの発生を制御することができる。また、乾式延伸に比べて低温でも延伸が可能であるという利点がある。

一方、前記延伸は、偏光子の薄型化のために、ポリビニルアルコール系フィルムの厚さが１０μｍ以下となるように行われることが好ましく、例えば、ポリビニルアルコール系フィルムの厚さが１μｍ〜１０μｍ、または３μｍ〜１０μｍ程度となるように行うことが好ましい。

また、前記延伸は、これに限定されるものではないが、２０℃〜８５℃の温度で、５倍〜１５倍の延伸倍率で行われてもよく、好ましくは４０℃〜８０℃の温度で、より好ましくは４５℃〜５５℃の温度で、５倍〜１０倍の延伸倍率で行うことが、光学物性を考慮する時、特に好ましい。

さらに、延伸方法は特に限定されず、例えば、前記積層体を縦方向（ＭＤ）に対して一軸延伸を実施してもよく、または、前記積層体を横方向（ＴＤ）に対して一軸延伸を実施してもよい。また、前記積層体を横方向（ＴＤ）延伸時、同時二軸で縦方向（ＭＤ）の収縮を誘発することもできる。一方、前記積層体の横方向（ＴＤ）延伸方法としては、例えば、テンターによって一端を固定させた固定端一軸延伸方法などが挙げられ、前記積層体の縦方向（ＭＤ）延伸方式としては、ロール間延伸方法、圧縮延伸方法、自由端一軸延伸方法などが挙げられる。一方、延伸処理は、多段で実施してもよく、または、二軸延伸、傾斜延伸などを実施することにより行われてもよい。

一方、前記延伸は、乾式延伸でも実施できる。すなわち、本発明の式（１）および（２）を満足する積層体は、乾式延伸でも延伸が可能であり、より具体的には、２０℃〜８０℃の低温で、５倍〜１５倍程度の延伸倍率で乾式延伸が可能である。

一方、前記延伸ステップの後に、必要に応じて、前記延伸積層体を乾燥するステップを行うことができる。この時、前記乾燥は、これに限定されるものではないが、偏光子の光学特性を考慮する時、２０℃〜１００℃、より好ましくは４０℃〜９０℃程度の温度で行われることが好ましく、前記乾燥時間は、１分〜１０分程度であることが好ましい。乾燥工程は、ポリビニルアルコールの表面および内部の水分除去によって、偏光板の製造工程中において水分によるポリビニルアルコール系偏光子の物性の低下を防止し、乾燥過程で延伸されたポリビニルアルコール系フィルムの幅収縮を円滑に誘導して、ポリビニルアルコールおよびヨウ素で構成された錯体の配向性を増大させて、偏光子の偏光度を向上させる役割を果たす。

の過程を経て積層体が延伸処理された後、ポリビニルアルコール系フィルムを高分子フィルムから分離するステップを追加的に行うことができる。前記分離ステップは、ポリビニルアルコール系フィルムに弱い剥離力を加えて高分子フィルムから離脱させる方法で行われてもよい。この時、前記剥離力は２Ｎ／２ｃｍ以下であることが好ましく、例えば、０．１Ｎ／２ｃｍ〜２Ｎ／２ｃｍ、０．１Ｎ／２ｃｍ〜１Ｎ／２ｃｍ程度であってもよい。このように、本発明の場合、コーティングや共押出を利用して積層された場合に比べて、ポリビニルアルコール系フィルムと高分子フィルムを分離するのに要求される剥離力が非常に弱いため、特別な工程や装備なくても２つのフィルムを容易に分離できるだけでなく、分離工程においてポリビニルアルコール系フィルムの損傷が少なく、非常に優れた光学性能を示す。

このように、本発明の場合、コーティングや共押出を利用して積層された場合に比べて、ポリビニルアルコール系フィルムと高分子フィルムを分離するのに要求される剥離力が非常に弱いため、特別な工程や装備なくても２つのフィルムを容易に分離できるだけでなく、分離工程においてポリビニルアルコール系フィルムの損傷が少なく、非常に優れた光学性能を示す。

このような方法によって製造された本発明の薄型偏光子は、その厚さが１０μｍ以下、好ましくは１μｍ〜１０μｍ程度、より好ましくは３μｍ〜１０μｍ程度と非常に薄い。したがって、これを含む偏光板などの薄型軽量化が可能である。

また、このような方法によって製造された本発明の薄型偏光子は、このように薄い厚さでも、単体透過度が４０％〜４３％程度、好ましくは４１．５％〜４２％程度であり、偏光度が９９．０％以上、好ましくは９９．５％以上、より好ましくは９９．８％以上と非常に優れた光学物性を示す。

特に、このような方法によって製造された本発明の薄型偏光子は、下記式（３）を満足する。一般的に、薄型偏光子は、単体透過度が減少すれば偏光度が増加し、単体透過度が増加すれば偏光度が減少する光学物性を有する。したがって、偏光度と単体透過度がいずれも高い光学物性を有することができない問題があった。しかし、本発明に係る薄型偏光子は、下記式（３）を満足することにより、偏光度および単体透過度とも高い光学物性を有することができる。

式（３）：ＤＯＰ＞−０．３１７９Ｔｓ²＋２６．０１２Ｔｓ−４３２．１２
式（３）において、ＤＯＰは偏光度であり、Ｔｓは単体透過度であり、この時、Ｔｓは０．４００＜Ｔｓ＜０．４２７である。

一方、このような本発明の偏光子の一面または両面に透明フィルムを積層して偏光板を形成することができる。この時、偏光板の構造は、本発明の前記偏光子を含むものであれば特に制限されず、例えば、偏光子／保護フィルム、保護フィルム／偏光子、または保護フィルム／偏光子／保護フィルムなどであってもよい。

この時、前記保護フィルムとしては、前記保護フィルムは、偏光子を支持および保護するためのもので、当該技術分野で一般的に知られている多様な材質の保護フィルム、例えば、セルロース系フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ、ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）フィルム、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ、ｃｙｃｌｏｏｌｅｆｉｎ ｐｏｌｙｍｅｒ）フィルム、アクリル系フィルムなどが制限なく使用可能である。なかでも、光学特性、耐久性、経済性などを考慮する時、アクリル系フィルムを使用することが特に好ましい。

偏光子と保護フィルムの積層方法は特に制限されず、当該技術分野でよく知られている接着剤または粘着剤などを用いて行われてもよい。この時、前記粘着剤または接着剤は、使用される保護フィルムの材質などを考慮して適切に選択可能であり、例えば、保護フィルムとしてＴＡＣを使用する場合には、ポリビニルアルコール系接着剤のような水系接着剤を用いることができ、保護フィルムとしてアクリルフィルムやＣＯＰフィルムなどを使用する場合には、アクリル系接着剤、エポキシ系接着剤のような光硬化または熱硬化性接着剤を用いることができる。

一方、前記偏光板には、光学位相差を補償させるための位相差フィルムが含まれてもよい。この時、本発明に使用可能な位相差フィルムは特に制限されず、多様な液晶モードに応じて当該技術分野で一般的に使用されている位相差フィルムが使用できる。

一方、本発明に係る前記偏光板は、多様なディスプレイ装置に含まれてもよい。例えば、前記偏光板は、液晶表示装置（ＬＣＤ）、有機発光素子（ＯＬＥＤ）のような多様なディスプレイ装置に適用可能である。

以下、具体的な実施例を通じて本発明をより具体的に説明する。 実施例１
厚さが４０μｍ、モジュラスが９０８ＭＰａの未延伸熱可塑性ポリウレタンフィルムの両面に、厚さが２０μｍ、モジュラスが４０７ＭＰａの未延伸ポリビニルアルコール系フィルム（日本合成社、Ｍ２００１ｇｒａｄｅ２０μｍのＰＶＡフィルム）を付着させて積層体を形成した。一方、前記熱可塑性ポリウレタンフィルムは、メチレンジフェニルジイソシアネート、１，４−ブタンジオール、およびアジピン酸を反応させて製造した熱可塑性ポリウレタン樹脂からなっている。 前記積層体に対して、０．２５ｗｔ％の濃度および２５℃のヨウ素溶液で２０秒間染着工程を進行させた。以後、２５℃のホウ酸１．０ｗｔ％溶液で１５秒間洗浄工程を経た後、５２℃のホウ酸２．０ｗｔ％溶液で６．０倍の延伸倍率で前記積層体をＭＤ方向に一軸延伸して延伸積層体を製造した。 延伸後、５ｗｔ％のヨウ化カリウム（ＫＩ）溶液で補色工程を経た後、８０℃のオーブンで５分間乾燥工程を進行させた。乾燥工程後、高分子フィルムからポリビニルアルコール系フィルムを剥離させることにより、最終的に厚さ６．２μｍのポリビニルアルコール系薄型偏光子を製造した。 実施例２
厚さが４０μｍ、モジュラスが９５６ＭＰａの未延伸熱可塑性ポリウレタンフィルムの両面に、厚さが２０μｍ、モジュラスが４０７ＭＰａの未延伸ポリビニルアルコール系フィルム（日本合成社、Ｍ２００１ｇｒａｄｅ２０μｍのＰＶＡフィルム）を付着させて積層体を形成したことを除いては、前記実施例１と同様の方法で厚さ６．８μｍのポリビニルアルコール系薄型偏光子を製造した。 実施例３
厚さが６０μｍ、モジュラスが１０６４ＭＰａの未延伸熱可塑性ポリウレタンフィルムの両面に、厚さが２０μｍ、モジュラスが４０７ＭＰａの未延伸ポリビニルアルコール系フィルム（日本合成社、Ｍ２００１ｇｒａｄｅ２０μｍのＰＶＡフィルム）を付着させて積層体を形成したことを除いては、前記実施例１と同様の方法で厚さ６．１μｍのポリビニルアルコール系薄型偏光子を製造した。 比較例１
厚さが４０μｍ、モジュラスが９０８ＭＰａの未延伸熱可塑性ポリウレタンフィルムの両面に、厚さが２０μｍ、モジュラスが１７８１ＭＰａの未延伸ポリビニルアルコール系フィルム（日本合成社、Ｍ２０００ｇｒａｄｅ２０μｍのＰＶＡフィルム）を付着させて積層体を形成し、染着液に積層体を１５秒間浸漬して染着したことを除いては、前記実施例１と同様の方法で厚さ５．３μｍのポリビニルアルコール系薄型偏光子を製造した。 比較例２
厚さが４０μｍ、モジュラスが９０８ＭＰａの未延伸熱可塑性ポリウレタンフィルムの両面に、厚さが２０μｍ、モジュラスが１７８１ＭＰａの未延伸ポリビニルアルコール系フィルム（日本合成社、Ｍ２０００ｇｒａｄｅ２０μｍのＰＶＡフィルム）を付着させて積層体を形成したことを除いては、前記実施例１と同様の方法で厚さ５．３μｍのポリビニルアルコール系薄型偏光子を製造した。 比較例３
厚さが４０μｍ、モジュラスが９０８ＭＰａの未延伸熱可塑性ポリウレタンフィルムの両面に、厚さが２０μｍ、モジュラスが１７８１ＭＰａの未延伸ポリビニルアルコール系フィルム（日本合成社、Ｍ２０００ｇｒａｄｅ２０μｍのＰＶＡフィルム）を付着させて積層体を形成し、染着液に積層体を２５秒間浸漬して染着したことを除いては、前記実施例１と同様の方法で厚さ５．３μｍのポリビニルアルコール系薄型偏光子を製造した。 比較例４
厚さが４０μｍ、モジュラスが９０８ＭＰａの未延伸熱可塑性ポリウレタンフィルムの両面に、厚さが２０μｍ、モジュラスが１７８１ＭＰａの未延伸ポリビニルアルコール系フィルム（日本合成社、Ｍ２０００ｇｒａｄｅ２０μｍのＰＶＡフィルム）を付着させて積層体を形成し、染着液に積層体を３０秒間浸漬して染着したことを除いては、前記実施例１と同様の方法で厚さ５．３μｍのポリビニルアルコール系薄型偏光子を製造した。 比較例５
厚さが６０μｍ、モジュラスが１０６４ＭＰａの未延伸熱可塑性ポリウレタンフィルムの両面に、厚さが２０μｍ、モジュラスが１７８１ＭＰａの未延伸ポリビニルアルコール系フィルム（日本合成社、Ｍ２０００ｇｒａｄｅ２０μｍのＰＶＡフィルム）を付着させて積層体を形成したことを除いては、前記実施例１と同様の方法で厚さ４．９μｍのポリビニルアルコール系薄型偏光子を製造した。 比較例６
厚さが５０μｍ、モジュラスが２００ＭＰａの未延伸ポリプロピレンフィルム（Ｒ＆Ｆ社、ＭＰＬ）の両面に、厚さが２０μｍ、モジュラスが４０７ＭＰａの未延伸ポリビニルアルコール系フィルム（日本合成社、Ｍ２００１ｇｒａｄｅ２０μｍのＰＶＡフィルム）を付着させて積層体を形成したことを除いては、前記実施例１と同様の方法で厚さ５．８μｍのポリビニルアルコール系薄型偏光子を製造した。 実験例１−未延伸高分子フィルムとポリビニルアルコール系フィルムの物性の測定
前記実施例１〜２および比較例１〜６で使用された未延伸高分子フィルムとポリビニルアルコール系フィルムが、本発明の式（１）および（２）を満足するか否かを測定して、下記表１に示した。この時、モジュラスは引張強度計（Ｚｗｉｃｋ／Ｒｏｅｌｌ Ｚ０１０ＵＴＭ）を用いて測定し、厚さは厚さ測定器（ＴＥＳＡ Ｍｕ−ｈｉｔｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｈｅｉｇｈｔ Ｇａｕｇｅ１００ｍｍ）を用いて測定した。 前記表１において、Ｅ_sub'は未延伸高分子フィルムのモジュラスであり、ｄ_sub'は未延伸高分子フィルムの厚さであり、Ｅ_PVAは未延伸ポリビニルアルコール系フィルムのモジュラスであり、ｄ_PVAは未延伸ポリビニルアルコール系フィルムの厚さである。 前記表１から明らかなように、実施例１〜３の場合、本発明の式（１）および（２）をすべて満足するが、比較例１〜５の場合、式（２）を満足することができず、比較例６の場合、式（１）および（２）をすべて満足することができないことが分かる。 実験例２−光学特性の測定
前記実施例１〜３および比較例１〜６において、製造された薄型偏光子の光学特性をＪＡＳＣＯ Ｖ−７１００Ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒで測定して、下記表２に示した。また、前記実施例１〜３および比較例１〜６において、製造された薄型偏光子の単体透過度と偏光度との間の関係を示すグラフを、下記図２に示した。 前記表２において、単体透過度は単一偏光子の透過率を意味する。偏光度は［（Ｔｐ−Ｔｃ）／（Ｔｐ＋Ｔｃ）］^0.5であり、Ｔｐは偏光板２枚の平行透過率、Ｔｃは偏光板２枚の直交透過率を意味する。 また、単体色相ａ、ｂおよび直交色相ａ、ｂ値において、単体色相とは、単一の偏光子の色相を色差計を用いて測定したものを示し、直交色相とは、一対の偏光子を吸収軸が直交する状態で配置した時の色相を色差計を用いて測定したものを示す。 さらに、前記色相ａおよび色相ｂは、ＣＩＥ色座標において色相を表現する値をいうもので、より具体的には、前記色相ａ値はａ＝５００［（Ｘ／Ｘｎ）^1/3−（Ｙ／Ｙｎ）^1/3］で計算され、＋ａは赤色、−ａは緑色を意味する。また、前記色相ｂ値はｂ＝２００［（Ｙ／Ｙｎ）^1/3−（Ｚ／Ｚｎ）^1/3］で計算され、＋ｂは黄色、−ｂは青色を意味する。（ここで、Ｘｎ、Ｙｎ、Ｚｎは、基準となるホワイト色相のＸ、Ｙ、Ｚに相当する。）
すなわち、単体色相ａ、ｂ値は、単一の偏光子の色相を色差計を用いて測定したＣＩＥ色座標における色相ａ、ｂ値を意味し、直交色相ａ、ｂ値は、一対の偏光子を吸収軸が直交する状態で配置した時の色相を色差計を用いて測定したＣＩＥ色座標における色相ａ、ｂ値を意味する。 前記表２および下記図２から明らかなように、実施例１〜３の製造方法によって製造される薄型偏光子は、比較例１〜６の製造方法によって製造される薄型偏光子とは異なり、単体透過度が４１．５％〜４２．０％程度に高い場合にも、偏光度が９９．８％以上と優れており、これによって、本発明によれば、単体透過度と偏光度がいずれも優れた薄型偏光子を製造できることが分かる。 以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、請求の範囲に記載の本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で多様な修正および変形が可能であることは、当技術分野における通常の知識を有する者にとっては自明である。

【符号の説明】

【0113】