JP2018128664A - 偏光フィルム、画像表示装置、および偏光フィルムの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】自己支持性を有し、加工性に優れた薄型の偏光フィルムを提供する。【解決手段】偏光子と偏光子の少なくとも一方の面に形成された支持体とを備え、支持体がパターン構造を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、偏光フィルム、画像表示装置、および偏光フィルムの製造方法に関する。

画像表示装置に用いられる従来の一般的な偏光板は、偏光子と偏光子の片側または両側に配置された保護フィルムとを備える。偏光子は、例えば、ポリビニルアルコール系フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質による染色処理および延伸処理を施すことによって得られる。また、近年では、画像表示装置に用いられる光学部材の薄型化の要望に伴い、樹脂基材の片側にポリビニルアルコール系樹脂層を形成し、樹脂基材とポリビニルアルコール系樹脂層との積層体に染色処理および延伸処理を施すことによって、１０μｍ以下の薄型の偏光子を得る技術が知られている（特許文献１）。

特開２０１２−７３５８０号公報

しかしながら、偏光子に保護フィルムが積層されてなる従来の偏光板は、薄型化の要望に十分に応えたものではなく、さらなる薄型化が求められている。一方で、薄型の偏光子単体では剛性が低く（コシが弱く）、自己支持性を有しない。したがって、偏光子単体では加工性が低い。

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、その主たる目的は、自己支持性を有し、加工性に優れた薄型の偏光フィルム、上記偏光フィルムを備えた画像表示装置、および偏光フィルムの製造方法を提供することにある。

本発明の偏光フィルムは、偏光子と上記偏光子の少なくとも一方の面に形成された支持体とを備え、上記支持体がパターン構造を有する。
１つの実施形態においては、上記偏光子の厚みが１５μｍ以下である。
１つの実施形態においては、上記支持体が、ハニカム構造、トラス構造、ラーメン構造、ストライプ構造、および円構造からなる群より選択される少なくともいずれか一つの構造を有する。
１つの実施形態においては、上記支持体の厚みが１μｍ〜１５μｍである。
１つの実施形態においては、平面視における上記支持体の幅が５００μｍ〜３０００μｍである。
１つの実施形態においては、上記支持体が光学的に等方性を有する。
１つの実施形態においては、上記偏光子の上記一方の面に、上記支持体を包埋する包埋樹脂層を備える。
１つの実施形態においては、上記支持体の２３℃における圧縮弾性率が０．０１ＧＰａ〜８．０ＧＰａである。
本発明の別の局面によれば、画像表示装置が提供される。この画像表示装置は、上記偏光フィルムを備える。
本発明の別の局面によれば、偏光フィルムの製造方法が提供される。この偏光フィルムの製造方法は、偏光子の少なくとも一方の面に樹脂材料のパターンを形成する工程と、上記樹脂材料を硬化させることによりパターン構造を有する支持体とする工程とを含む。

本発明によれば、自己支持性を有し、加工性に優れた薄型の偏光フィルム、上記偏光フィルムを備えた画像表示装置、および上記偏光フィルムの製造方法を提供し得る。

本発明の１つの実施形態に係る偏光フィルムの平面図である。 本発明の１つの実施形態に係る偏光フィルムの断面図である。 本発明の別の実施形態に係る偏光フィルムの平面図である。 本発明のさらに別の実施形態に係る偏光フィルムの平面図である。 本発明のさらに別の実施形態に係る偏光フィルムの平面図である。 本発明のさらに別の実施形態に係る偏光フィルムの平面図である。 本発明のさらに別の実施形態に係る偏光フィルムの断面図である。 本発明のさらに別の実施形態に係る偏光フィルムの断面図である。 捻回試験を説明するための概略図である。 Ｕ次伸縮試験を説明するための概略図である。

以下、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。

Ａ．偏光フィルムの全体構成
図１は、本発明の１つの実施形態による偏光フィルムの平面図である。図２は、本発明の１つの実施形態による偏光フィルムの断面図である。図２に示すように、偏光フィルム１０は、偏光子１と、偏光子１の一方の面に形成された支持体２とを有する。偏光フィルム１０は、枚葉状であってもよく、長尺状であってもよい。偏光子１の厚みは、代表的には１５μｍ以下である。支持体２の厚みは、代表的には１μｍ〜１５μｍであり、平面視における支持体２の幅は、代表的には５００μｍ〜３０００μｍである。支持体２は、好ましくは透明であり、より好ましくは透明であるとともに実質的に光学的に等方性を有する。支持体２は、パターン構造を有し、パターン構造として、代表的には図１に示すようなハニカム構造を有する。偏光フィルム１０は、単体の偏光子に比べて剛性が高く（コシが強く）、自己支持性を有する。したがって、偏光フィルム１０は、カールを抑制することができるとともに、ハンドリング性および加工性に優れている。また、偏光フィルム１０は、従来の偏光板に比べて薄型であるにも関わらず、フィルム形状を維持することができる。

図３〜図６は、本発明の別の実施形態による偏光フィルムの平面図である。支持体は、図３に示すようなラーメン構造を有していてもよく、図４に示すようなトラス構造を有していてもよく、図５に示すような円構造（円がマトリクス状に配置された構造）を有していてもよく、図６に示すようなストライプ構造を有していてもよい。このように、偏光子１の表面にパターン状の支持体２を形成する場合、偏光子１の表面の全面に支持体を形成する場合に比べて、支持体を構成する材料の使用量を低減することできる。

図７は、本発明のさらに別の実施形態による偏光フィルムの断面図である。図７に示すように、偏光フィルム１１は、偏光子１の一方の面に支持体２（以下、第１の支持体２と称する場合がある）を有し、偏光子１の他方の面に支持体３（以下、第２の支持体３と称する場合がある）を有する。第２の支持体３はパターン構造を有する。第２の支持体３のパターン構造は、第１の支持体２のパターン構造を同じであってもよいし、異なっていてもよい。第１の支持体２のパターン構造と第２の支持体３のパターン構造とが同じものである場合、好ましくは、図７に示すように、第１の支持体２と第２の支持体３とは、平面視において互いに重なる部分の面積が小さくなるように配置される。これにより、偏光フィルム１１は、偏光子の一方の面のみに支持体を有する偏光フィルムに比べて、より剛性が高く、加工性が高い。

図８は、本発明のさらに別の実施形態による偏光フィルムの断面図である。図８に示すように、偏光フィルム１２は、偏光子１の一方の面に、支持体２を包埋する包埋樹脂層４を備える。これにより、支持体２によって形成された段差を平滑化することができる。さらに、包埋樹脂層４が偏光子１の露出部分を覆うことで、偏光子１の表面を保護することができる。なお、２つ以上の上記実施形態を組み合わせてもよい。

偏光子１は、代表的には吸収軸を有する。支持体２は、好ましくは、平面視で偏光子１の吸収軸と交差する部分を含む。具体的には、図１に示す例では、支持体２はハニカム構造を有し、平面視で、ハニカム構造を構成する六角形の少なくとも一辺が偏光子１の吸収軸と交差する。より好ましくは、偏光子１の吸収軸と平行な方向に沿って、枚葉状の偏光フィルム１０の一端における任意の点から他端までを辿ったときに、少なくとも１か所において支持体２と交差する。従来の偏光子は、クラックが生じた場合、上記クラックが偏光子を裂くように偏光子の吸収軸の方向に沿って進行し得る。これに対して、本発明の偏光フィルム１０は支持体２を有し、支持体２が、平面視で偏光子１の吸収軸と交差する部分を含むことにより、支持体２が偏光子１のクラック（裂け目）の進行を抑制し得る。

偏光フィルムは、好ましくは、捻回試験を施した後において、偏光子の吸収軸方向に沿って一端から他端まで伸びるクラック、偏光フィルムの割れ、および光抜けが存在しない。捻回試験は、ユアサシステム機器社製の面状体無負荷捻回試験機（製品名：本体ＴＣＤＭ１１１ＬＨ及び治具：面状体無負荷捻回試験治具）を用いて以下の手順で行うことができる。図９に示すように、１２０ｍｍ（吸収軸方向）×８０ｍｍ（透過軸方向）の枚葉状の偏光フィルム１０の両短辺を、上記試験機の捻回用クリップ１８、１９で挟み固定した後、一方の短辺はクリップ１９で固定したまま、もう一方の短辺側のクリップ１８を下記条件で捻回する。
捻回速度：１０ｒｐｍ
捻回角度：４５度
捻回回数：１００回

偏光フィルムは、好ましくは、Ｕ字伸縮試験を施した後において、偏光子の破断、偏光フィルムの割れ、および光抜けが存在しない。Ｕ字伸縮試験は、ユアサシステム機器社製の面状体無負荷Ｕ字伸縮試験機（製品名：本体ＤＬＤＭ１１１ＬＨ及び治具：面状体無負荷Ｕ字伸縮試験治具）を用いて以下の手順で行うことができる。図１０に示すように、１００ｍｍ（吸収軸方向）×５０ｍｍ（透過軸方向）の枚葉状の偏光フィルム１０の両端部ｘ、ｙ（５０ｍｍ）を、上記試験機の支持部２１、２２に両面テープ（図示せず）で固定した後、偏光フィルム１０の片面側（第１面）が内側にＵ字状になるような伸縮を下記条件で行い、偏光フィルム１０を折り曲げる（透過軸方向の第１面側の折り曲げ）。Ｕ字伸縮では、折り曲げＲ（曲げ半径）が３ｍｍになるように設定し、平面の状態から、偏光フィルム１０が二つ折り状態で接触するまで折り曲げる。上記折り曲げは、両端部ｘ、ｙを支持部の作動により両端部ｘ、ｙの接触を行うとともに、偏光フィルム１０の他の部分は別途設置されている板部２３、２４により両外側から無負荷で挟み込むようにして接触させる。また、上記伸縮による折り曲げは、偏光フィルム１０の他の片面側（第２面）についても内側にＵ字状になるような伸縮を同様に行う（透過軸方向の第２面側の折り曲げ）。
伸縮速度 ：３０ｒｐｍ
折り曲げＲ：３ｍｍ
伸縮回数 ：１００回

Ｂ．偏光子
偏光子としては、任意の適切な偏光子が採用され得る。例えば、偏光子を形成する樹脂フィルムは、単層の樹脂フィルムであってもよく、二層以上の積層体であってもよい。

単層の樹脂フィルムから構成される偏光子の具体例としては、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系フィルム、部分ホルマール化ＰＶＡ系フィルム、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に、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質による染色処理および延伸処理が施されたもの、ＰＶＡ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挙げられる。好ましくは、光学特性に優れることから、ＰＶＡ系フィルムをヨウ素で染色し一軸延伸して得られた偏光子が用いられる。

上記ヨウ素による染色は、例えば、ＰＶＡ系フィルムをヨウ素水溶液に浸漬することにより行われる。上記一軸延伸の延伸倍率は、好ましくは３〜７倍である。延伸は、染色処理後に行ってもよいし、染色しながら行ってもよい。また、延伸してから染色してもよい。必要に応じて、ＰＶＡ系フィルムに、膨潤処理、架橋処理、洗浄処理、乾燥処理等が施される。例えば、染色の前にＰＶＡ系フィルムを水に浸漬して水洗することで、ＰＶＡ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だけでなく、ＰＶＡ系フィルムを膨潤させて染色ムラなどを防止することができる。

積層体を用いて得られる偏光子の具体例としては、樹脂基材と当該樹脂基材に積層されたＰＶＡ系樹脂層（ＰＶＡ系樹脂フィルム）との積層体、あるいは、樹脂基材と当該樹脂基材に塗布形成されたＰＶＡ系樹脂層との積層体を用いて得られる偏光子が挙げられる。樹脂基材と当該樹脂基材に塗布形成されたＰＶＡ系樹脂層との積層体を用いて得られる偏光子は、例えば、ＰＶＡ系樹脂溶液を樹脂基材に塗布し、乾燥させて樹脂基材上にＰＶＡ系樹脂層を形成して、樹脂基材とＰＶＡ系樹脂層との積層体を得ること；当該積層体を延伸および染色してＰＶＡ系樹脂層を偏光子とすることにより作製され得る。本実施形態において延伸は、代表的には積層体をホウ酸水溶液中に浸漬させて延伸することを含む。さらに、延伸は、必要に応じて、ホウ酸水溶液中での延伸の前に積層体を高温（例えば、９５℃以上）で空中延伸することをさらに含み得る。得られた樹脂基材／偏光子の積層体はそのまま用いてもよく（すなわち、樹脂基材を偏光子の保護層としてもよく）、樹脂基材／偏光子の積層体から樹脂基材を剥離し、当該剥離面に目的に応じた任意の適切な保護層を積層して用いてもよい。このような偏光子の製造方法の詳細は、例えば特開２０１２−７３５８０号公報に記載されている。当該公報は、その全体の記載が本明細書に参考として援用される。

偏光子の厚みは、好ましくは１５μｍ以下であり、より好ましくは２μｍ〜１０μｍであり、特に好ましくは３μｍ〜８μｍである。偏光子の厚みがこのような範囲であれば、加熱時のカールを良好に抑制することができ、および、良好な加熱時の外観耐久性が得られる。

偏光子は、好ましくは、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍのいずれかの波長で吸収二色性を示す。偏光子の単体透過率は、好ましくは４２．０％〜４６．０％であり、より好ましくは４４．５％〜４６．０％である。偏光子の偏光度は、好ましくは９７．０％以上であり、より好ましくは９９．０％以上であり、さらに好ましくは９９．９％以上である。

Ｃ．支持体
支持体は、上記のとおりパターン構造を有する。支持体は、好ましくは、ハニカム構造、トラス構造、ラーメン構造、ストライプ構造、および円構造からなる群より選択される少なくともいずれか一つの構造を有する。支持体は、より好ましくはハニカム構造、トラス構造、または円構造を有し、特に好ましくはハニカム構造または円構造を有する。支持体がハニカム構造、トラス構造、または円構造を有する場合、偏光フィルムが一方向に応力を受けたとき、当該方向とは異なる方向に応力を分散することができ、その結果、偏光子におけるクラックの発生を抑制し得るからである。

支持体は、好ましくは透明であり実質的に光学的に等方性を有する。本明細書において「実質的に光学的に等方性を有する」とは、位相差値が偏光フィルムの光学特性に実質的に影響を与えない程度に小さいことをいう。例えば、支持体の面内位相差Ｒｅ（５５０）および厚み方向位相差Ｒｔｈ（５５０）はそれぞれ、好ましくは２０ｎｍ以下であり、より好ましくは１０ｎｍ以下である。ここで、「Ｒｅ（５５０）」は、２３℃における波長５５０ｎｍの光で測定した面内位相差である。Ｒｅ（５５０）は、層（フィルム）の厚みをｄ（ｎｍ）としたとき、式：Ｒｅ（５５０）＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄによって求められる。「Ｒｔｈ（５５０）」は、２３℃における波長５５０ｎｍの光で測定した厚み方向の位相差である。Ｒｔｈ（５５０）は、層（フィルム）の厚みをｄ（ｎｍ）としたとき、式：Ｒｔｈ（５５０）＝（ｎｘ−ｎｚ）×ｄによって求められる。なお、「ｎｘ」は面内の屈折率が最大になる方向（すなわち、遅相軸方向）の屈折率であり、「ｎｙ」は面内で遅相軸と直交する方向（すなわち、進相軸方向）の屈折率であり、「ｎｚ」は厚み方向の屈折率である。

支持体の厚みは、上記のとおり、好ましくは１μｍ〜１５μｍであり、より好ましくは３μｍ〜８μｍである。偏光子の厚み（ｔ１）に対する、支持体の厚み（ｔ２）の比（ｔ２／ｔ１）は、好ましくは０．１３〜５．００であり、より好ましくは０．３８〜４．００であり、さらに好ましくは０．６３〜３．３３である。

支持体の２３℃における圧縮弾性率は、好ましくは０．０１ＧＰａ〜８．０ＧＰａであり、より好ましくは０．０２ＧＰａ〜６．０ＧＰａである。これにより、偏光子のクラックの進行を抑制しつつ、偏光フィルムの加工性およびフレキシブル性を高めることができる。

支持体は、上記の構成を満足し、かつ、偏光子との十分な密着性を有する限り任意の適切な材料および方法で形成することができる。偏光子に対する支持体の密着性は、ＪＩＳ Ｋ５４００の碁盤目剥離試験に準じて評価することができる。偏光子に対する支持体の密着性は、好ましくは、上記碁盤目剥離試験（基板目数：１００個）において剥離数が０である。

１つの実施形態においては、パターン構造を有する支持体は、偏光子の表面に樹脂材料または樹脂材料を含む塗工液のパターンを形成し、樹脂材料を硬化（または固化）することにより形成することができる。別の実施形態においては、支持体は、偏光子の表面にＳｉＯ_２等の無機酸化物を蒸着することで形成することができる。

上記樹脂材料としては、本発明の効果が得られる限りにおいて、任意の適切な材料を用いることができる。上記樹脂材料としては、例えば、ポリエステル系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ＰＶＡ系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、フッ素系樹脂を挙げることができる。これらは、単独で用いてもよく、組み合わせて（例えば、ブレンド、共重合）用いてもよい。

偏光子の表面に上記樹脂材料または上記塗工液のパターンを形成する方法は特に限定されない。上記方法として、例えば、印刷、フォトリソグラフィ、インクジェット、ノズル、ダイ塗布等が挙げられる。上記樹脂材料または上記塗工液のパターンは、好ましくは、印刷により形成される。塗工液をパターン状に印刷する方法としては、凸版印刷法、ダイレクトグラビア印刷法、凹版印刷法、平版印刷法、孔版印刷法等が挙げられる。塗工液は、上記樹脂材料以外に、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な他の成分を含有し得る。このような他の成分としては、例えば、主成分としての上記樹脂材料以外の樹脂成分、粘着付与剤、無機充填剤、有機充填剤、金属粉、顔料、箔状物、軟化剤、老化防止剤、導電剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤、表面潤滑剤、レベリング剤、腐食防止剤、耐熱安定剤、重合禁止剤、滑剤、溶剤、触媒などが挙げられる。

上記樹脂材料（塗工液）を硬化（または固化）する条件としては、樹脂材料の種類および組成物の組成等に応じて適切に設定され得る。例えば、乾燥、活性エネルギー線硬化、熱硬化等により上記樹脂材料を硬化（または固化）することができる。

Ｄ．包埋樹脂層
包埋樹脂層は、上記のとおり、偏光子の一方の面に形成された支持体を包埋する。包埋樹脂層の厚みは、支持体の厚みよりも厚く、好ましくは３μｍ〜１５０μｍであり、より好ましくは５μｍ〜１００μｍである。包埋樹脂層は、偏光フィルムに求められる特性に応じて形成された任意の適切な機能層であってもよい。上記機能層としては、例えば、ハードコート層、粘着剤層、透明光学粘着層等が挙げられる。包埋樹脂層がハードコート層である場合、その厚みは例えば５μｍ〜１５μｍであり、包埋樹脂層が粘着剤層である場合、その厚みは例えば５μｍ〜３０μｍであり、包埋樹脂層が透明光学粘着層である場合、その厚みは例えば２５μｍ〜１２５μｍである。包埋樹脂層は、好ましくは透明であり実質的に光学的に等方性を有する。

包埋樹脂層は、偏光子および支持体との十分な密着性を有する限り任意の適切な材料および方法で形成することができる。１つの実施形態においては、包埋樹脂層は、支持体とは異なる種類の樹脂材料で形成することができる。包埋樹脂層は、支持体を包埋するように偏光子の表面に樹脂層を形成し、樹脂層を硬化することにより形成することができる。

偏光子の表面に上記樹脂層を形成する方法は特に限定されない。１つの実施形態においては、樹脂材料を含む塗工液を偏光子の表面に塗布することにより、樹脂層を形成することができる。塗布方法としては、任意の適切な塗布方法を用いることができる。具体例としては、カーテンコーティング法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、印刷コーティング法、スプレーコーティング法、スロットコーティング法、ロールコーティング法、スライドコーティング法、ブレードコーティング法、グラビアコーティング法、ワイヤーバー法が挙げられる。硬化条件は、使用する樹脂材料の種類および組成物の組成等に応じて適切に設定され得る。塗工液は、上記樹脂材料以外に、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な他の成分を含有し得る。このような他の成分としては、例えば、主成分としての上記樹脂材料以外の樹脂成分、粘着付与剤、無機充填剤、有機充填剤、金属粉、顔料、箔状物、軟化剤、老化防止剤、導電剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤、表面潤滑剤、レベリング剤、腐食防止剤、耐熱安定剤、重合禁止剤、滑剤、溶剤、触媒などが挙げられる。

Ｅ．第２の支持体
上記のとおり、第１の支持体のパターン構造と第２の支持体のパターン構造とが同じものである場合、第２の支持体は、好ましくは平面視において第１の支持体に重なる部分の面積が小さくなるように配置される。第２の支持体の構成、機能等は、支持体（第１の支持体）に関してＣ項で説明したとおりである。

Ｆ．他の光学フィルムおよび画像表示装置
偏光フィルムは、位相差フィルム等の他の光学フィルムが積層された光学積層体として用いられ得る。また、上記Ａ項からＥ項に記載の上記偏光フィルムおよび上記光学積層体は、液晶表示装置などの画像表示装置に適用され得る。したがって、本発明は、上記偏光フィルムを用いた画像表示装置を包含する。本発明の実施形態による画像表示装置は、上記Ａ項からＥ項に記載の偏光フィルムを備える。

以下に、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明は以下に示した実施例に制限されるものではない。なお、各例中の部および％はいずれも重量基準である。以下に特に規定のない室温放置条件は全て２３℃、６５％ＲＨである。

１．偏光子の作製
＜製造例１＞
吸水率０．７５％、Ｔｇ７５℃の非晶質のイソフタル酸共重合ポリエチレンテレフタレート（ＩＰＡ共重合ＰＥＴ）フィルム（厚み：１００μｍ）基材の片面に、コロナ処理を施し、このコロナ処理面に、ポリビニルアルコール（重合度４２００、ケン化度９９．２モル％）およびアセトアセチル変性ＰＶＡ（重合度１２００、アセトアセチル変性度４．６％、ケン化度９９．０モル％以上、日本合成化学工業社製、商品名「ゴーセファイマーＺ２００」）を９：１の比で含む水溶液を２５℃で塗布および乾燥して、厚み１１μｍのＰＶＡ系樹脂層を形成し、積層体を作製した。得られた積層体を、１２０℃のオーブン内で周速の異なるロール間で縦方向（長手方向）に２．０倍に自由端一軸延伸した（空中補助延伸処理）。次いで、積層体を、液温３０℃の不溶化浴（水１００重量部に対して、ホウ酸を４重量部配合して得られたホウ酸水溶液）に３０秒間浸漬させた（不溶化処理）。次いで、液温３０℃の染色浴に、偏光板が所定の透過率となるようにヨウ素濃度、浸漬時間を調整しながら浸漬させた。本製造例では、水１００重量部に対して、ヨウ素を０．２重量部配合し、ヨウ化カリウムを１．０重量部配合して得られたヨウ素水溶液に６０秒間浸漬させた（染色処理）。次いで、液温３０℃の架橋浴（水１００重量部に対して、ヨウ化カリウムを３重量部配合し、ホウ酸を３重量部配合して得られたホウ酸水溶液）に３０秒間浸漬させた（架橋処理）。その後、積層体を、液温７０℃のホウ酸水溶液（水１００重量部に対して、ホウ酸を４重量部配合し、ヨウ化カリウムを５重量部配合して得られた水溶液）に浸漬させながら、周速の異なるロール間で縦方向（長手方向）に総延伸倍率が５．５倍となるように一軸延伸を行った（水中延伸処理）。その後、積層体を液温３０℃の洗浄浴（水１００重量部に対して、ヨウ化カリウムを４重量部配合して得られた水溶液）に浸漬させた（洗浄処理）。以上により、厚み５μｍの偏光子を含む偏光子積層体Ａを得た。
＜製造例２＞
塗布乾燥後のＰＶＡ系樹脂層の厚みを１５μｍに変更したこと以外は製造例１と同様にして、厚み７μｍの偏光子を含む偏光子積層体Ｂを作製した。
＜製造例３＞
平均重合度２４００、ケン化度９９．９モル％の厚み３０μｍのポリビニルアルコールフィルムを、３０℃の温水中に６０秒間浸漬し膨潤させた。次いで、ヨウ素／ヨウ化カリウム（重量比＝０．５／８）の濃度０．３％の水溶液に浸漬し、３．５倍まで延伸させながらフィルムを染色した。その後、６５℃のホウ酸エステル水溶液中で、総延伸倍率が６倍となるように延伸を行った。延伸後に、４０℃のオーブンにて３分間乾燥を行い、ＰＶＡ系偏光子Ｃを得た。得られた偏光子Ｃの厚みは１２μｍであった。

２．支持体形成材料の作製
＜製造例４＞
ウレタンアクリレートオリゴマー（日本合成化学社製、「紫光ＵＶ７５６０Ｂ」）１００部に、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）アクリルアミド（興人社製、「ＨＥＡＡ」）２０部、光開始剤（ＢＡＳＦ社製、「ＩＲＵＧＡＣＵＲＥ９０７」）３部を加え、溶媒としてメチルイソブチルケトンを用いて、指定の膜厚で塗布することができるように固形分濃度を調整した塗剤Ａを得た。
＜製造例５＞
ウレタンアクリレートオリゴマー（日本合成化学社製、「紫光ＵＶ７０００Ｂ」）１００部に、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）アクリルアミド（興人社製、「ＨＥＡＡ」）２０部、光開始剤（ＢＡＳＦ社製、「ＩＲＵＧＡＣＵＲＥ９０７」）３部を加え、溶媒としてメチルイソブチルケトンを用いて、指定の膜厚で塗布することができるように固形分濃度を調整した塗剤Ｂを得た。
＜製造例６＞
ウレタンアクリレートオリゴマー（日本合成化学社製、「紫光ＵＶ３５２０ＴＬ」）１００部に、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）アクリルアミド（興人社製、「ＨＥＡＡ」）２０部、光開始剤（ＢＡＳＦ社製、「ＩＲＵＧＡＣＵＲＥ９０７」）３部を加え、溶媒としてメチルイソブチルケトンを用いて、指定の膜厚で塗布することができるように固形分濃度を調整した塗剤Ｃを得た。
＜製造例７＞
ウレタンアクリレートオリゴマー（日本合成化学社製、「紫光ＵＶ６６４０Ｂ」）１００部に、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）アクリルアミド（興人社製、「ＨＥＡＡ」）２０部、光開始剤（ＢＡＳＦ社製、「ＩＲＵＧＡＣＵＲＥ９０７」）３部を加え、溶媒としてメチルイソブチルケトンを用いて、指定の膜厚で塗布することができるように固形分濃度を調整した塗剤Ｄを得た。
＜製造例８＞
紫外線硬化型スクリーンインキ（帝国インキ株式会社製、「ＵＶ ＦＩＬスクリーンインキ６１１白」（固形分７６％））、希釈溶剤（帝国インキ株式会社製、「ＲＥ−８０６レジューサー」）を用い、指定の膜厚で塗布することができるように固形分濃度を調整した塗剤Ｅを得た。

＜製造例９＞
ウレタンアクリレートオリゴマー（日本合成化学社製、「紫光ＵＶ１７００」）１００部に、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）アクリルアミド（興人社製、「ＨＥＡＡ」）２０部、光開始剤（ＢＡＳＦ社製、「ＩＲＵＧＡＣＵＲＥ９０７」）３部を加え、溶媒としてメチルイソブチルケトンを用いて、指定の膜厚で塗布することができるように固形分濃度を調整した塗剤Ｆを得た。

＜実施例１＞
上記偏光子積層体Ａの偏光子側の面に、上記塗剤Ａを、硬化後の厚みが７μｍになるようにハニカム状に塗布し、６０℃１２０秒の条件下で乾燥させた。なお、塗剤の塗布には、精密卓上印刷機（ニューロング精密工業株式会社製、「ＤＰ−３２０型」）と、ハニカム状パターンに成形したスクリーン版（メッシュサイズ＃５００、線径１８μｍ、厚み３８μｍ、乳剤厚み１０μｍ）とを用いた。
その後、高圧水銀ランプにて積算光量５００ｍＪ／ｃｍ^２の紫外線を照射することで塗剤を硬化させ、ハニカム構造（線幅：１．０ｍｍ、正六角形の一辺の長さ：４．０ｍｍ）の支持体（第１の支持体）を形成した。次いで、上記支持体上に、表面保護フィルム（日東電工社製、「ＲＰ３０１」）を貼り合せ、上記偏光子積層体Ａの非晶性ＰＥＴ基材を剥離した。その後、表面保護フィルムを剥離することで、偏光子と第１の支持体とを有する偏光フィルム１を作製した。

＜実施例２＞
塗剤として塗剤Ｂを用いたこと以外は実施例１と同様にして、偏光フィルム２を作製した。

＜実施例３＞
塗剤として塗剤Ｃを用いたこと以外は実施例１と同様にして、偏光フィルム３を作製した。

＜実施例４＞
塗剤として塗剤Ｄを用いたこと以外は実施例１と同様にして、偏光フィルム４を作製した。

＜実施例５＞
塗剤として塗剤Ｅを用いたこと以外は実施例１と同様にして、偏光フィルム５を作製した。

＜実施例６＞
上記偏光子積層体Ａの偏光子側の面に、上記塗剤Ｅを、硬化後の厚みが７μｍになるようにハニカム状に塗布し、６０℃１２０秒の条件下で乾燥させた。なお、塗剤の塗布には、精密卓上印刷機（ニューロング精密工業株式会社製、「ＤＰ−３２０型」）と、ハニカム状パターンに成形したスクリーン版（メッシュサイズ＃５００、線径１８μｍ、厚み３８μｍ、乳剤厚み１０μｍ）とを用いた。
その後、高圧水銀ランプにて積算光量５００ｍＪ／ｃｍ^２の紫外線を照射することで塗剤を硬化させ、ハニカム構造（線幅：１．０ｍｍ、正六角形の一辺の長さ：４．０ｍｍ）の支持体（第１の支持体）を形成した。次いで、上記支持体上に、表面保護フィルム（日東電工社製、「ＲＰ３０１」）を貼り合せ、上記偏光子積層体Ａの非晶性ＰＥＴ基材を剥離した。
次いで、上記塗剤Ｅを用いて、偏光子の第１の支持体が形成された面とは反対側の面に、平面視で第１の支持体に重なるように、第１の支持体と同様にしてハニカム構造（線幅：１．０ｍｍ、正六角形の一辺の長さ：４．０ｍｍ）の第２の支持体を形成した。その後、表面保護フィルムを剥離することで、偏光子と第１および第２の支持体とを有する偏光フィルム６を作製した。

＜実施例７＞
第１および第２の支持体の厚みを３μｍとしたこと以外は実施例６と同様にして、偏光フィルム７を作製した。

＜実施例８＞
第１および第２の支持体の厚みを５μｍとしたこと以外は実施例６と同様にして、偏光フィルム８を作製した。

＜実施例９＞
第１および第２の支持体の厚みを１４μｍとしたこと以外は実施例６と同様にして、偏光フィルム９を作製した。

＜実施例１０＞
平面視で第２の支持体の正六角形の頂点が第１の支持体の正六角形の中心に重なるように（平面視で第１の支持体と第２の支持体の位置が互いにずれるように）、第２の支持体を形成したこと以外は実施例６と同様にして、偏光フィルム１０を作製した。

＜実施例１１＞
偏光子積層体として偏光子積層体Ｂを用いたこと以外は実施例１０と同様にして、偏光フィルム１１および粘着剤層付偏光フィルム１１を作製した。

＜実施例１２＞
上記偏光子Ｃの一方の面に、上記塗剤Ｅを、硬化後の厚みが７μｍになるようにハニカム状に塗布し、６０℃１２０秒の条件下で乾燥させた。なお、塗剤の塗布には、精密卓上印刷機（ニューロング精密工業株式会社製、「ＤＰ−３２０型」）と、ハニカム状パターンに成形したスクリーン版（メッシュサイズ＃５００、線径１８μｍ、厚み３８μｍ、乳剤厚み１０μｍ）とを用いた。
その後、高圧水銀ランプにて積算光量５００ｍＪ／ｃｍ^２の紫外線を照射することで塗剤を硬化させ、ハニカム構造（線幅：１．０ｍｍ、正六角形の一辺の長さ：４．０ｍｍ）の支持体（第１の支持体）を形成した。次いで、上記支持体上に、表面保護フィルム（日東電工社製、「ＲＰ３０１」）を貼り合せた。
次いで、上記塗剤Ｅを用いて、偏光子Ｃの第１の支持体が形成された面とは反対側の面に、平面視で第２の支持体の正六角形の頂点が第１の支持体の正六角形の中心に重なるように（平面視で第１の支持体と第２の支持体の位置が互いにずれるように）、第１の支持体と同様にしてハニカム構造（線幅：１．０ｍｍ、正六角形の一辺の長さ：４．０ｍｍ）の第２の支持体を形成した。その後、表面保護フィルムを剥離することで、偏光子と第１および第２の支持体とを有する偏光フィルム１２を作製した。

＜実施例１３＞
第１および第２の支持体のハニカム構造の線幅を１．８ｍｍとしたこと以外は実施例１０と同様にして、偏光フィルム１３を作製した。

＜実施例１４＞
第１および第２の支持体のハニカム構造の線幅を０．８ｍｍとし、正六角形の一辺の長さを３．０ｍｍとしたこと以外は実施例１０と同様にして、偏光フィルム１４を作製した。

＜実施例１５＞
第１および第２の支持体のハニカム構造の線幅を０．５ｍｍとし、正六角形の一辺の長さを２．０ｍｍとしたこと以外は実施例１０と同様にして、偏光フィルム１５を作製した。

＜実施例１６＞
第１および第２の支持体のハニカム構造の線幅を１．５ｍｍとし、正六角形の一辺の長さを２ｍｍとしたこと以外は実施例１０と同様にして、偏光フィルム１６を作製した。

＜実施例１７＞
トラス状パターンに成形したスクリーン版（メッシュサイズ＃５００、線径１８μｍ、厚み３８μｍ、乳剤厚み１０μｍ）を用いて塗剤を塗布し、第１および第２の支持体をトラス構造（線幅：０．６ｍｍ、三角形の一辺の長さ：４．０ｍｍ）とし、平面視で第２の支持体の三角形の頂点が第１の支持体の三角形の中心に重なるように（平面視で第１の支持体と第２の支持体の位置が互いにずれるように）、第２の支持体を形成したこと以外は実施例１０と同様にして、偏光フィルム１７を作製した。

＜実施例１８＞
第１および第２の支持体のトラス構造の線幅を０．５ｍｍとし、三角形の一辺の長さを５．５ｍｍとしたこと以外は実施例１７と同様にして、偏光フィルム１８を作製した。

＜実施例１９＞
ラーメン状パターンに成形したスクリーン版（メッシュサイズ＃５００、線径１８μｍ、厚み３８μｍ、乳剤厚み１０μｍ）を用いて塗剤を塗布し、第１および第２の支持体をラーメン構造（線幅：１．０ｍｍ、正方形の一辺の長さ：４．０ｍｍ）とし、平面視で第２の支持体の正方形の頂点が第１の支持体の正方形の中心に重なるように（平面視で第１の支持体と第２の支持体の位置が互いにずれるように）、第２の支持体を形成したこと以外は実施例１０と同様にして、偏光フィルム１９を作製した。

＜実施例２０＞
第１および第２の支持体のラーメン構造の線幅を１．３ｍｍとし、三角形の一辺の長さを３．０ｍｍとしたこと以外は実施例１９と同様にして、偏光フィルム２０を作製した。

＜実施例２１＞
ストライプ状パターンに成形したスクリーン版（メッシュサイズ＃５００、線径１８μｍ、厚み３８μｍ、乳剤厚み１０μｍ）を用いて塗剤を塗布し、第１および第２の支持体を、偏光子の吸収軸と直交する方向に延びるストライプ構造（線幅：１．０ｍｍ、ストライプ間隔：４．０ｍｍ）とし、平面視で第１の支持体に重なるように第２の支持体を形成したこと以外は実施例６と同様にして、偏光フィルム２１を作製した。

＜実施例２２＞
塗剤として塗剤Ｆを用いたこと、および、支持体の厚みを５μｍとしたこと以外は実施例１と同様にして、偏光フィルム２２を作製した。

＜比較例１＞
上記偏光子積層体Ａの偏光子側の面に、表面保護フィルム（日東電工社製、「ＲＰ３０１」）を貼り合せ、上記偏光子積層体Ａの非晶性ＰＥＴ基材を剥離した。その後、表面保護フィルムを剥離することで、偏光子からなる偏光フィルム２３を作製した。

＜比較例２＞
第１および第２の支持体を、偏光子の吸収軸と平行な方向に延びるストライプ構造としたこと以外は実施例２１と同様にして、偏光フィルム２４を作製した。

＜比較例３＞
上記偏光子Ｃを偏光フィルム２５とした。

＜比較例４＞
Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミド（ＨＥＡＡ）４０重量部とアクリロイルモルホリン（ＡＣＭＯ）６０重量部と光開始剤（ＢＡＳＦ社製、「ＩＲＧＡＣＵＲＥ ８１９」）３重量部を混合し、紫外線硬化型接着剤を調製した。
上記偏光子積層体Ａの偏光子側の面に、上記接着剤を硬化後の厚みが１μｍになるように塗布し、ラクトン環構造を有する（メタ）アクリル樹脂フィルムの易接着処理面にコロナ処理を施してなる保護フィルム（厚み：４０μｍ）を貼り合せた後、活性エネルギー線として紫外線を照射することで接着剤を硬化させた。なお、紫外線照射は、ガリウム封入メタルハライドランプ（Ｆｕｓｉｏｎ ＵＶ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ社製、製品名「Ｌｉｇｈｔ ＨＡＭＭＥＲ１０」、バルブ：Ｖバルブ、ピーク照度：１６００ｍＷ／ｃｍ^２、積算照射量１０００／ｍＪ／ｃｍ^２（波長３８０〜４４０ｎｍ））を使用した。紫外線の照度は、分光照度計（Ｓｏｌａｔｅｌｌ社製、製品名「Ｓｏｌａ−Ｃｈｅｃｋシステム」）を使用して測定した。
次いで、偏光子積層体Ａの非晶性ＰＥＴ基材を剥離して、偏光子と保護フィルムとを有する偏光フィルム２６を作製した。

＜比較例５＞
保護フィルムとして、ラクトン環構造を有する（メタ）アクリル樹脂フィルムの易接着処理面にコロナ処理を施してなる保護フィルム（厚み：２０μｍ）を用いたこと以外は比較例４と同様にして、偏光フィルム２７を作製した。

＜評価＞
偏光フィルム１〜２７を、以下の密着性試験、捻回試験、およびＵ字伸縮試験に供した。評価結果を表１に示す。

＜密着性試験＞
偏光子に対する第１の支持体の密着性を、ＪＩＳ Ｋ５４００の碁盤目剥離試験（基盤目数：１００個）に準じて測定し、以下の基準で評価した。
○：第１の支持体の剥離数が０である。
×：第１の支持体の剥離数が１以上である。

＜捻回試験＞
ユアサシステム機器社製の面状体無負荷捻回試験機（製品名：本体ＴＣＤＭ１１１ＬＨ）及び治具（面状体無負荷捻回試験治具）を用いて行った。捻回試験の様子を図９に示す。
偏光フィルムを１２０ｍｍ（吸収軸方向）×８０ｍｍ（透過軸方向）のサイズに切り出して試験用のサンプルとした。上記サンプルの両短辺を、上記試験機の捻回用クリップ１８、１９で挟み固定した後、一方の短辺はクリップ１９で固定したまま、もう一方の短辺側のクリップ１８を下記条件で捻回した。
捻回速度：１０ｒｐｍ
捻回角度：４５度
捻回回数：１００回
捻回試験後のサンプルの状態を、目視により下記基準で評価した。また、サンプルの変形やカールにより測定不可能なサンプルがあった場合には、そのサンプルは測定不可と判定とした。
〇：割れおよび光抜けは発生しなかった。かつ、折れ跡の残りはなかった。
△：割れおよび光抜けは発生しなかった。しかし折れ跡が残っていた
×：割れおよび光抜けが発生した。かつ、折れ跡が残っていた。

＜Ｕ字伸縮試験＞
ユアサシステム機器社製の面状体無負荷Ｕ字伸縮試験機（製品名：本体ＤＬＤＭ１１１ＬＨ）及び治具（面状体無負荷Ｕ字伸縮試験治具）を用いて行った。Ｕ字伸縮試験の様子を図１０に示す。
偏光フィルムを１００ｍｍ（吸収軸方向）×５０ｍｍ（透過軸方向）のサイズに切り出して試験用のサンプルとした。上記サンプルの両端部を、上記試験機のクランプ部分２１、２２に両面テープ（図示せず）で固定した後、上記サンプルの片面側（第１面）が内側にＵ字状になるような伸縮を下記条件で行い、上記サンプルを折り曲げた。Ｕ字伸縮では、折り曲げＲ（曲げ半径）が３ｍｍになるように設定し、平面の状態から、サンプルが二つ折り状態になるように折り曲げた。上記折り曲げは、両端部ｘ、ｙをクランプの作動により両端部ｘ、ｙの接触を行うとともに、サンプルの他の部分は別途設置されている板部２３、２４により両外側から無負荷で挟み込むようにした。
また、上記伸縮による折り曲げは、上記矩形物の他の片面側（第２面）についても内側にＵ字状になるような伸縮を上記同様に行った。
伸縮速度 ：３０ｒｐｍ
折り曲げＲ：３ｍｍ
伸縮回数 ：１００回
Ｕ字伸縮試験のサンプルの状態を、目視により下記基準で評価した。また、サンプルの変形やカールにより測定不可能なサンプルがあった場合には、そのサンプルは測定不可と判定とした。
〇：割れおよび光抜けは発生しなかった。かつ、折れ跡の残りはなかった。
×：割れもしくは光抜けが発生した。または、折れ跡が確認された。

＜支持体の圧縮弾性率＞
支持体の２３℃における圧縮弾性率を以下の手順で測定した。
塗剤Ａを偏光子積層体Ａの偏光子側の面に、硬化後の厚みが５μｍになるように塗布し、６０℃１２０秒の条件下で乾燥させることにより、偏光子積層体Ａの上に塗材Ａからなる硬化物（固化物）の層が形成されたサンプルＡを作製した。同様にして、塗剤Ｂ〜Ｆを用いてサンプルＢ〜Ｆを作製した。上記作製したサンプルＡ〜Ｆを用いて、下記方法にて圧縮弾性率の測定を行い、測定により得られた圧縮弾性率の値を、支持体Ａ〜Ｆの２３℃における圧縮弾性率とした。
圧縮弾性率の測定にはＴＩ９００ ＴｒｉｂｏＩｎｄｅｎｔｅｒ（Ｈｙｓｉｔｒｏｎ社製）を使用した。
上記で得られたサンプルを１０ｍｍ×１０ｍｍのサイズに裁断し、ＴｒｉｂｏＩｎｄｅｎｔｅｒ備付の支持体に固定し、ナノインデンテーション法により圧縮弾性率の測定を行った。その際、使用圧子が上記硬化物の中心部付近を押し込むように位置を調整した。測定条件を以下に示す。
使用圧子：Ｂｅｒｋｏｖｉｃｈ（三角錐型）
測定方法：単一押し込み測定
測定温度：２３℃
押し込み深さ設定：１００ｎｍ
支持体Ａ〜Ｆの２３℃における圧縮弾性率は以下のとおりであった。
支持体Ａ（塗剤Ａ）：２．５７ＧＰａ
支持体Ｂ（塗剤Ｂ）：０．８４ＧＰａ
支持体Ｃ（塗剤Ｃ）：０．０７ＧＰａ
支持体Ｄ（塗剤Ｄ）：０．４２ＧＰａ
支持体Ｅ（塗剤Ｅ）：０．０２ＧＰａ
支持体Ｆ（塗剤Ｆ）：５．３８ＧＰａ

表１から明らかなように、比較例１〜３の偏光フィルムは、捻回試験およびＵ字伸縮試験の測定が不可能な程度にハンドリング性（自己支持性）が低かった。また、比較例４および５の偏光フィルムは、割れおよび光抜けが発生し、折れ跡が残っていた。
これに対して、実施例１〜２２の偏光フィルムは、密着性試験、捻回試験、およびＵ字伸縮試験の何れの評価においても良好な結果であった。

本発明の偏光フィルムは、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置等の画像表示装置に好適に用いられる。

１ 偏光子
２ 支持体（第１の支持体）
３ 支持体（第２の支持体）
４ 包埋樹脂層
１０ 偏光フィルム
１１ 偏光フィルム
１２ 偏光フィルム

Claims (10)

1. 偏光子と前記偏光子の少なくとも一方の面に形成された支持体とを備え、
   前記支持体がパターン構造を有する、偏光フィルム。
2. 前記偏光子の厚みが１５μｍ以下である、請求項１に記載の偏光フィルム。
3. 前記支持体が、ハニカム構造、トラス構造、ラーメン構造、ストライプ構造、および円構造からなる群より選択される少なくともいずれか一つの構造を有する、請求項１または２に記載の偏光フィルム。
4. 前記支持体の厚みが１μｍ〜１５μｍである、請求項１〜３のいずれかに記載の偏光フィルム。
5. 平面視における前記支持体の幅が５００μｍ〜３０００μｍである、請求項１〜４のいずれかに記載の偏光フィルム。
6. 前記支持体が光学的に等方性を有する、請求項１〜５のいずれかに記載の偏光フィルム。
7. 前記偏光子の前記一方の面に、前記支持体を包埋する包埋樹脂層を備える、請求項１〜６のいずれかに記載の偏光フィルム。
8. 前記支持体の２３℃における圧縮弾性率が０．０１ＧＰａ〜８．０ＧＰａである、請求項１〜７のいずれかに記載の偏光フィルム。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載の偏光フィルムを備える、画像表示装置。
10. 偏光子の少なくとも一方の面に樹脂材料のパターンを形成する工程と、
    前記樹脂材料を硬化させることによりパターン構造を有する支持体とする工程とを含む、偏光フィルムの製造方法。
    

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