JP7382974B2 - 偏光膜、偏光板、および該偏光膜の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、偏光膜、偏光板、および該偏光膜の製造方法に関する。

代表的な画像表示装置である液晶表示装置には、その画像形成方式に起因して、液晶セルの両側に偏光膜が配置されている。偏光膜の製造方法としては、例えば、樹脂基材とポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系樹脂層とを有する積層体を延伸し、次に染色処理を施して、樹脂基材上に偏光膜を得る方法が提案されている（例えば、特許文献１）。このような方法によれば、厚みの薄い偏光膜が得られるため、近年の画像表示装置の薄型化に寄与し得るとして注目されている。しかし、上記のような薄型偏光膜は吸収軸方向に沿って裂けやすい（破れやすい）という問題がある。

特開２００１－３４３５２１号公報

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、吸収軸方向に沿った破断が抑制された偏光膜を提供することにある。

本発明の実施形態による偏光膜は、二色性物質を含むポリビニルアルコール系樹脂フィルムで構成され、配向関数が０．３０以下である。
１つの実施形態においては、上記偏光膜は、厚みが８μｍ以下である。
１つの実施形態においては、上記偏光膜は、単体透過率が４０．０％以上であり、かつ、偏光度が９９．０％以上である。
１つの実施形態においては、上記偏光膜は、突き刺し強度が３０ｇｆ／μｍ以上である。
本発明の別の実施形態による偏光膜は、二色性物質を含むポリビニルアルコール系樹脂フィルムで構成され、突き刺し強度が３０ｇｆ／μｍ以上である。
本発明の別の局面によれば、偏光板が提供される。この偏光板は、上記の偏光膜と、該偏光膜の少なくとも一方の側に配置された保護層とを有する。
本発明の別の局面によれば、上記の偏光膜の製造方法が提供される。この製造方法は、長尺状の熱可塑性樹脂基材の片側に、ヨウ化物または塩化ナトリウムとポリビニルアルコール系樹脂とを含むポリビニルアルコール系樹脂層を形成して積層体とすること；および、該積層体に、空中補助延伸処理と、染色処理と、水中延伸処理と、長手方向に搬送しながら加熱することにより、幅方向に２％以上収縮させる乾燥収縮処理と、をこの順に施すこと；を含む。該空中補助延伸処理および該水中延伸処理の延伸の総倍率は、該積層体の元長に対して３．０倍～４．５倍であり；該空中補助延伸処理の延伸倍率は、該水中延伸処理の延伸倍率よりも大きい。

本発明によれば、配向関数を０．３０以下とすることにより、あるいは、突き刺し強度を３０ｇｆ／μｍ以上とすることにより、吸収軸方向に沿った破断が抑制された偏光膜を実現することができる。従来、このように配向関数が小さい偏光膜では許容可能な光学特性（代表的には、単体透過率および偏光度）を得るのが困難であったところ、本発明によれば、このように小さい配向関数と許容可能な光学特性とを両立することができる。さらに、本発明によれば、このように大きな突き刺し強度と許容可能な光学特性とを両立することができる。

本発明の１つの実施形態による偏光板の概略断面図である。 加熱ロールを用いた乾燥収縮処理の一例を示す概略図である。

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．偏光膜
本発明の実施形態による偏光膜は、二色性物質（代表的には、ヨウ素、二色性染料）を含むポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系樹脂フィルムで構成され、配向関数が０．３０以下である。このような構成であれば、偏光膜が吸収軸方向に沿って裂ける（破れる）ことを顕著に抑制することができる。その結果、屈曲性に非常に優れた偏光膜（結果として、偏光板）が得られ得る。このような偏光膜（結果として、偏光板）は、好ましくは湾曲した画像表示装置、より好ましくは折り曲げ可能な画像表示装置、さらに好ましくは折り畳み可能な画像表示装置に適用され得る。配向関数は、例えば０．２５以下であり、好ましくは０．２２以下であり、より好ましくは０．２０以下であり、さらに好ましくは０．１８以下であり、特に好ましくは０．１５以下である。配向関数の下限は、例えば、０．０５であり得る。配向関数が小さすぎると、許容可能な単体透過率および／または偏光度が得られない場合がある。

配向関数（ｆ）は、例えば、フーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴ－ＩＲ）を用い、偏光を測定光として、全反射減衰分光（ＡＴＲ：ａｔｔｅｎｕａｔｅｄ ｔｏｔａｌ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）測定により求められる。具体的には、測定光の偏光方向に対し、偏光膜の延伸方向を平行および垂直にした状態で測定を実施し、得られた吸光度スペクトルの２９４１ｃｍ^－１の強度を用いて、下記式に従って算出される。ここで、強度Ｉは、３３３０ｃｍ^－１を参照ピークとして、２９４１ｃｍ^－１／３３３０ｃｍ^－１の値である。なお、ｆ＝１のとき完全配向、ｆ＝０のときランダムとなる。また、２９４１ｃｍ^－１のピークは、偏光膜中のＰＶＡの主鎖（－ＣＨ_２－）の振動に起因する吸収であると考えられている。
ｆ＝（３＜ｃｏｓ^２θ＞－１）／２
＝（１－Ｄ）／［ｃ（２Ｄ＋１）］
＝－２×（１－Ｄ）／（２Ｄ＋１）
ただし、
ｃ＝（３ｃｏｓ^２β－１）／２ で, ２９４１ｃｍ^－１ の振動の場合は、β＝９０°である。
θ：延伸方向に対する分子鎖の角度
β：分子鎖軸に対する遷移双極子モーメントの角度
Ｄ＝（Ｉ_⊥）／（Ｉ_//） (この場合、ＰＶＡ分子が配向するほどＤが大きくなる)
Ｉ_⊥ ：測定光の偏光方向と偏光膜の延伸方向が垂直の場合の吸収強度
Ｉ_// ：測定光の偏光方向と偏光膜の延伸方向が平行の場合の吸収強度

偏光膜の厚みは、好ましくは８μｍ以下であり、より好ましくは７μｍ以下であり、さらに好ましくは５μｍ以下であり、特に好ましくは３μｍ以下であり、とりわけ好ましくは２μｍ以下である。偏光膜の厚みの下限は、例えば１μｍであり得る。偏光膜の厚みは、１つの実施形態においては２μｍ～６μｍ、別の実施形態においては２μｍ～４μｍ、さらに別の実施形態においては２μｍ～３μｍ、さらに別の実施形態においては５．５μｍ～７．５μｍ、さらに別の実施形態においては６μｍ～７．２μｍであってもよい。偏光膜の厚みをこのように非常に薄くすることにより、熱収縮を非常に小さくすることができる。このような構成が、吸収軸方向の破断の抑制にも寄与し得ると推察される。

偏光膜は、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。偏光膜の単体透過率は、好ましくは４０．０％以上であり、より好ましくは４１．０％以上である。単体透過率の上限は、例えば４９．０％であり得る。偏光膜の単体透過率は、１つの実施形態においては４０．０％～４５．０％である。偏光膜の偏光度は、好ましくは９９．０％以上であり、より好ましくは９９．４％以上である。偏光度の上限は、例えば９９．９９９％であり得る。偏光膜の偏光度は、１つの実施形態においては９９．０％～９９．９９％である。本発明によれば、上記のように配向関数が非常に小さいにもかかわらず、このような実用上許容可能な単体透過率および偏光度を実現することができる。これは、後述する製造方法に起因するものと推察される。なお、単体透過率は、代表的には、紫外可視分光光度計を用いて測定し、視感度補正を行なったＹ値である。偏光度は、代表的には、紫外可視分光光度計を用いて測定して視感度補正を行なった平行透過率Ｔｐおよび直交透過率Ｔｃに基づいて、下記式により求められる。
偏光度（％）＝｛（Ｔｐ－Ｔｃ）／（Ｔｐ＋Ｔｃ）｝^１／２×１００

偏光膜の突き刺し強度は、３０ｇｆ／μｍ以上であり、好ましくは３５ｇｆ／μｍ以上であり、より好ましくは４０ｇｆ／μｍ以上であり、さらに好ましくは４５ｇｆ／μｍ以上であり、特に好ましくは５０ｇｆ／μｍ以上である。突き刺し強度の上限は、例えば８０ｇｆ／μｍであり得る。偏光膜の突き刺し強度をこのような範囲とすることにより、偏光膜が吸収軸方向に沿って裂けることを顕著に抑制することができる。その結果、屈曲性に非常に優れた偏光膜（結果として、偏光板）が得られ得る。突き刺し強度は、所定の強さで偏光膜を突き刺した時の偏光膜の割れ耐性を示す。突き刺し強度は、例えば、圧縮試験機に所定のニードルを装着し、当該ニードルを所定速度で偏光膜に突き刺したときに偏光膜が割れる強度（破断強度）として表され得る。なお、単位から明らかなとおり、突き刺し強度は、偏光膜の単位厚み（１μｍ）あたりの突き刺し強度を意味する。

偏光膜は、上記のとおり、ヨウ素を含むＰＶＡ系樹脂フィルムで構成される。好ましくは、ＰＶＡ系樹脂フィルム（実質的には、偏光膜）を構成するＰＶＡ系樹脂は、アセトアセチル変性されたＰＶＡ系樹脂を含む。このような構成であれば、所望の突き刺し強度を有する偏光膜が得られ得る。アセトアセチル変性されたＰＶＡ系樹脂の配合量は、ＰＶＡ系樹脂全体を１００重量％としたときに、好ましくは５重量％～２０重量％であり、より好ましくは８重量％～１２重量％である。配合量がこのような範囲であれば、突き刺し強度をより好適な範囲とすることができる。

偏光膜は、代表的には、二層以上の積層体を用いて作製され得る。積層体を用いて得られる偏光膜の具体例としては、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膜が挙げられる。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膜は、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系樹脂層を偏光膜とすること；により作製され得る。本実施形態においては、好ましくは、樹脂基材の片側に、ハロゲン化物とポリビニルアルコール系樹脂とを含むポリビニルアルコール系樹脂層を形成する。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、好ましくは、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む。本発明の実施形態においては、延伸の総倍率は、例えば３．０倍～４．５倍であり、通常に比べて顕著に小さい。このような延伸の総倍率であっても、ハロゲン化物の添加および乾燥収縮処理との組み合わせにより、許容可能な光学特性を有する偏光膜を得ることができる。さらに、本発明の実施形態においては、空中補助延伸の延伸倍率がホウ酸水中延伸の延伸倍率よりも大きい。このような構成とすることにより、延伸の総倍率が小さくても許容可能な光学特性を有する偏光膜を得ることができる。加えて、積層体は、好ましくは長手方向に搬送しながら加熱することにより幅方向に２％以上収縮させる乾燥収縮処理に供される。１つの実施形態においては、偏光膜の製造方法は、積層体に、空中補助延伸処理と染色処理と水中延伸処理と乾燥収縮処理とをこの順に施すことを含む。補助延伸を導入することにより、熱可塑性樹脂上にＰＶＡを塗布する場合でも、ＰＶＡの結晶性を高めることが可能となり、高い光学特性を達成することが可能となる。また、同時にＰＶＡの配向性を事前に高めることで、後の染色工程や延伸工程で水に浸漬された時に、ＰＶＡの配向性の低下や溶解などの問題を防止することができ、高い光学特性を達成することが可能になる。さらに、ＰＶＡ系樹脂層を液体に浸漬した場合において、ＰＶＡ系樹脂層がハロゲン化物を含まない場合に比べて、ポリビニルアルコール分子の配向の乱れ、および配向性の低下が抑制され得る。これにより、染色処理および水中延伸処理など、積層体を液体に浸漬して行う処理工程を経て得られる偏光膜の光学特性を向上し得る。さらに、乾燥収縮処理により積層体を幅方向に収縮させることにより、光学特性を向上させることができる。得られた樹脂基材／偏光膜の積層体はそのまま用いてもよく（すなわち、樹脂基材を偏光膜の保護層としてもよく）、樹脂基材／偏光膜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。偏光膜の製造方法の詳細については、Ｃ項で後述する。

Ｂ．偏光板
図１は、本発明の１つの実施形態による偏光板の概略断面図である。偏光板１００は、偏光膜１０と、偏光膜１０の一方の側に配置された第１の保護層２０と、偏光膜１０の他方の側に配置された第２の保護層３０とを有する。偏光膜１０は、上記Ａ項で説明した本発明の偏光膜である。第１の保護層２０および第２の保護層３０のうち一方の保護層は省略されてもよい。なお、上記のとおり、第１の保護層および第２の保護層のうち一方は、上記の偏光膜の製造に用いられる樹脂基材であってもよい。

第１および第２の保護層は、偏光膜の保護層として使用できる任意の適切なフィルムで形成される。当該フィルムの主成分となる材料の具体例としては、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等のセルロース系樹脂や、ポリエステル系、ポリビニルアルコール系、ポリカーボネート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリエーテルスルホン系、ポリスルホン系、ポリスチレン系、ポリノルボルネン系、ポリオレフィン系、（メタ）アクリル系、アセテート系等の透明樹脂等が挙げられる。また、（メタ）アクリル系、ウレタン系、（メタ）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樹脂または紫外線硬化型樹脂等も挙げられる。この他にも、例えば、シロキサン系ポリマー等のガラス質系ポリマーも挙げられる。また、特開２００１－３４３５２９号公報（ＷＯ０１／３７００７）に記載のポリマーフィルムも使用できる。このフィルムの材料としては、例えば、側鎖に置換または非置換のイミド基を有する熱可塑性樹脂と、側鎖に置換または非置換のフェニル基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使用でき、例えば、イソブテンと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有する樹脂組成物が挙げられる。当該ポリマーフィルムは、例えば、上記樹脂組成物の押出成形物であり得る。

偏光板１００を画像表示装置に適用したときに表示パネルとは反対側に配置される保護層（外側保護層）の厚みは、代表的には３００μｍ以下であり、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは５μｍ～８０μｍ、さらに好ましくは１０μｍ～６０μｍである。なお、表面処理が施されている場合、外側保護層の厚みは、表面処理層の厚みを含めた厚みである。

偏光板１００を画像表示装置に適用したときに表示パネル側に配置される保護層（内側保護層）の厚みは、好ましくは５μｍ～２００μｍ、より好ましくは１０μｍ～１００μｍ、さらに好ましくは１０μｍ～６０μｍである。１つの実施形態においては、内側保護層は、任意の適切な位相差値を有する位相差層である。この場合、位相差層の面内位相差Ｒｅ（５５０）は、例えば１１０ｎｍ～１５０ｎｍである。「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り、式：Ｒｅ＝（ｎｘ－ｎｙ）×ｄにより求められる。ここで、「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り、「ｄ」は層（フィルム）の厚み（ｎｍ）である。

Ｃ．偏光膜の製造方法
本発明の１つの実施形態による偏光膜の製造方法は、長尺状の熱可塑性樹脂基材の片側に、ハロゲン化物とポリビニルアルコール系樹脂（ＰＶＡ系樹脂）とを含むポリビニルアルコール系樹脂層（ＰＶＡ系樹脂層）を形成して積層体とすること、および、積層体に、空中補助延伸処理と、染色処理と、水中延伸処理と、長手方向に搬送しながら加熱することにより幅方向に２％以上収縮させる乾燥収縮処理と、をこの順に施すことを含む。ＰＶＡ系樹脂層におけるハロゲン化物の含有量は、好ましくは、ＰＶＡ系樹脂１００重量部に対して５重量部～２０重量部である。乾燥収縮処理は、加熱ロールを用いて処理することが好ましく、加熱ロールの温度は、好ましくは６０℃～１２０℃である。乾燥収縮処理による積層体の幅方向の収縮率は、好ましくは２％以上である。このような製造方法によれば、上記Ａ項で説明した偏光膜を得ることができる。特に、ハロゲン化物を含むＰＶＡ系樹脂層を含む積層体を作製し、上記積層体の延伸を空中補助延伸及び水中延伸を含む多段階延伸とし、延伸後の積層体を加熱ロールで加熱することにより、優れた光学特性（代表的には、単体透過率および単位吸光度）を有する偏光膜を得ることができる。

Ｃ－１．積層体の作製
熱可塑性樹脂基材とＰＶＡ系樹脂層との積層体を作製する方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。好ましくは、熱可塑性樹脂基材の表面に、ハロゲン化物とＰＶＡ系樹脂とを含む塗布液を塗布し、乾燥することにより、熱可塑性樹脂基材上にＰＶＡ系樹脂層を形成する。上記のとおり、ＰＶＡ系樹脂層におけるハロゲン化物の含有量は、好ましくは、ＰＶＡ系樹脂１００重量部に対して５重量部～２０重量部である。

塗布液の塗布方法としては、任意の適切な方法を採用することができる。例えば、ロールコート法、スピンコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、ダイコート法、カーテンコート法、スプレーコート法、ナイフコート法（コンマコート法等）等が挙げられる。上記塗布液の塗布・乾燥温度は、好ましくは５０℃以上である。

ＰＶＡ系樹脂層の厚みは、好ましくは、２μｍ～３０μｍ、さらに好ましくは２μｍ～２０μｍである。延伸前のＰＶＡ系樹脂層の厚みをこのように非常に薄くし、かつ、後述するように総延伸倍率を小さくすることにより、配向関数が非常に小さいにもかかわらず許容可能な単体透過率および偏光度を有する偏光膜を得ることができる。

ＰＶＡ系樹脂層を形成する前に、熱可塑性樹脂基材に表面処理（例えば、コロナ処理等）を施してもよいし、熱可塑性樹脂基材上に易接着層を形成してもよい。このような処理を行うことにより、熱可塑性樹脂基材とＰＶＡ系樹脂層との密着性を向上させることができる。

Ｃ－１－１．熱可塑性樹脂基材
熱可塑性樹脂基材としては、任意の適切な熱可塑性樹脂フィルムが採用され得る。熱可塑性樹脂基材の詳細については、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。

Ｃ－１－２．塗布液
塗布液は、上記のとおり、ハロゲン化物とＰＶＡ系樹脂とを含む。上記塗布液は、代表的には、上記ハロゲン化物および上記ＰＶＡ系樹脂を溶媒に溶解させた溶液である。溶媒としては、例えば、水、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ－メチルピロリドン、各種グリコール類、トリメチロールプロパン等の多価アルコール類、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン等のアミン類が挙げられる。これらは単独で、または、二種以上組み合わせて用いることができる。これらの中でも、好ましくは、水である。溶液のＰＶＡ系樹脂濃度は、溶媒１００重量部に対して、好ましくは３重量部～２０重量部である。このような樹脂濃度であれば、熱可塑性樹脂基材に密着した均一な塗布膜を形成することができる。塗布液におけるハロゲン化物の含有量は、好ましくは、ＰＶＡ系樹脂１００重量部に対して５重量部～２０重量部である。

塗布液に、添加剤を配合してもよい。添加剤としては、例えば、可塑剤、界面活性剤等が挙げられる。可塑剤としては、例えば、エチレングリコールやグリセリン等の多価アルコールが挙げられる。界面活性剤としては、例えば、非イオン界面活性剤が挙げられる。これらは、得られるＰＶＡ系樹脂層の均一性や染色性、延伸性をより一層向上させる目的で使用され得る。

上記ＰＶＡ系樹脂としては、任意の適切な樹脂が採用され得る。例えば、ポリビニルアルコールおよびエチレン－ビニルアルコール共重合体が挙げられる。ポリビニルアルコールは、ポリ酢酸ビニルをケン化することにより得られる。エチレン－ビニルアルコール共重合体は、エチレン－酢酸ビニル共重合体をケン化することにより得られる。ＰＶＡ系樹脂のケン化度は、通常８５モル％～１００モル％であり、好ましくは９５．０モル％～９９．９５モル％、さらに好ましくは９９．０モル％～９９．９３モル％である。ケン化度は、ＪＩＳ Ｋ ６７２６－１９９４に準じて求めることができる。このようなケン化度のＰＶＡ系樹脂を用いることによって、耐久性に優れた偏光膜が得られ得る。ケン化度が高すぎる場合には、ゲル化してしまうおそれがある。上記のとおり、ＰＶＡ系樹脂は、好ましくはアセトアセチル変性されたＰＶＡ系樹脂を含む。

ＰＶＡ系樹脂の平均重合度は、目的に応じて適切に選択し得る。平均重合度は、通常１０００～１００００であり、好ましくは１２００～４５００、さらに好ましくは１５００～４３００である。なお、平均重合度は、ＪＩＳ Ｋ ６７２６－１９９４に準じて求めることができる。

上記ハロゲン化物としては、任意の適切なハロゲン化物が採用され得る。例えば、ヨウ化物および塩化ナトリウムが挙げられる。ヨウ化物としては、例えば、ヨウ化カリウム、ヨウ化ナトリウム、およびヨウ化リチウムが挙げられる。これらの中でも、好ましくは、ヨウ化カリウムである。

塗布液におけるハロゲン化物の量は、好ましくは、ＰＶＡ系樹脂１００重量部に対して５重量部～２０重量部であり、より好ましくは、ＰＶＡ系樹脂１００重量部に対して１０重量部～１５重量部である。ＰＶＡ系樹脂１００重量部に対するハロゲン化物の量が２０重量部を超えると、ハロゲン化物がブリードアウトし、最終的に得られる偏光膜が白濁する場合がある。

一般に、ＰＶＡ系樹脂層が延伸されることによって、ＰＶＡ系樹脂中のポリビニルアルコール分子の配向性が高くなるが、延伸後のＰＶＡ系樹脂層を、水を含む液体に浸漬すると、ポリビニルアルコール分子の配向が乱れ、配向性が低下する場合がある。特に、熱可塑性樹脂とＰＶＡ系樹脂層との積層体をホウ酸水中延伸する場合において、熱可塑性樹脂の延伸を安定させるために比較的高い温度で上記積層体をホウ酸水中で延伸する場合、上記配向度低下の傾向が顕著である。例えば、ＰＶＡフィルム単体のホウ酸水中での延伸が６０℃で行われることが一般的であるのに対し、Ａ－ＰＥＴ（熱可塑性樹脂基材）とＰＶＡ系樹脂層との積層体の延伸は７０℃前後の温度という高い温度で行われ、この場合、延伸初期のＰＶＡの配向性が水中延伸により上がる前の段階で低下し得る。これに対して、ハロゲン化物を含むＰＶＡ系樹脂層と熱可塑性樹脂基材との積層体を作製し、積層体をホウ酸水中で延伸する前に空気中で高温延伸（補助延伸）することにより、補助延伸後の積層体のＰＶＡ系樹脂層中のＰＶＡ系樹脂の結晶化が促進され得る。その結果、ＰＶＡ系樹脂層を液体に浸漬した場合において、ＰＶＡ系樹脂層がハロゲン化物を含まない場合に比べて、ポリビニルアルコール分子の配向の乱れ、および配向性の低下が抑制され得る。これにより、染色処理および水中延伸処理など、積層体を液体に浸漬して行う処理工程を経て得られる偏光膜の光学特性を向上し得る。

Ｃ－２．空中補助延伸処理
特に、高い光学特性を得るためには、乾式延伸（補助延伸）とホウ酸水中延伸を組み合わせる、２段延伸の方法が選択される。２段延伸のように、補助延伸を導入することにより、熱可塑性樹脂基材の結晶化を抑制しながら延伸することができる。さらには、熱可塑性樹脂基材上にＰＶＡ系樹脂を塗布する場合、熱可塑性樹脂基材のガラス転移温度の影響を抑制するために、通常の金属ドラム上にＰＶＡ系樹脂を塗布する場合と比べて塗布温度を低くする必要があり、その結果、ＰＶＡ系樹脂の結晶化が相対的に低くなり、十分な光学特性が得られない、という問題が生じ得る。これに対して、補助延伸を導入することにより、熱可塑性樹脂上にＰＶＡ系樹脂を塗布する場合でも、ＰＶＡ系樹脂の結晶性を高めることが可能となり、高い光学特性を達成することが可能となる。また、同時にＰＶＡ系樹脂の配向性を事前に高めることで、後の染色工程や延伸工程で水に浸漬された時に、ＰＶＡ系樹脂の配向性の低下や溶解などの問題を防止することができ、高い光学特性を達成することが可能になる。

空中補助延伸の延伸方法は、固定端延伸（たとえば、テンター延伸機を用いて延伸する方法）でもよいし、自由端延伸（たとえば、周速の異なるロール間に積層体を通して一軸延伸する方法）でもよいが、高い光学特性を得るためには、自由端延伸が積極的に採用され得る。１つの実施形態においては、空中延伸処理は、上記積層体をその長手方向に搬送しながら、加熱ロール間の周速差により延伸する加熱ロール延伸工程を含む。空中延伸処理は、代表的には、ゾーン延伸工程と加熱ロール延伸工程とを含む。なお、ゾーン延伸工程と加熱ロール延伸工程の順序は限定されず、ゾーン延伸工程が先に行われてもよく、加熱ロール延伸工程が先に行われてもよい。ゾーン延伸工程は省略されてもよい。１つの実施形態においては、ゾーン延伸工程および加熱ロール延伸工程がこの順に行われる。また、別の実施形態では、テンター延伸機において、フィルム端部を把持し、テンター間の距離を流れ方向に広げることで延伸される（テンター間の距離の広がりが延伸倍率となる）。この時、幅方向（流れ方向に対して、垂直方向）のテンターの距離は、任意に近づくように設定される。好ましくは、流れ方向の延伸倍率に対して、自由端延伸により近くなるように設定されうる。自由端延伸の場合、 幅方向の収縮率＝（１/延伸倍率）^１／２で計算される。

空中補助延伸は、一段階で行ってもよいし、多段階で行ってもよい。多段階で行う場合、延伸倍率は、各段階の延伸倍率の積である。空中補助延伸における延伸方向は、好ましくは、水中延伸の延伸方向と略同一である。

空中補助延伸における延伸倍率は、好ましくは１．０倍～４．０倍であり、より好ましくは１．５倍～３．５倍であり、さらに好ましくは２．０倍～３．０倍である。空中補助延伸の延伸倍率がこのような範囲であれば、水中延伸と組み合わせた場合に延伸の総倍率を所望の範囲に設定することができ、所望の配向関数を実現することができる。その結果、吸収軸方向に沿った破断が抑制された偏光膜を得ることができる。さらに、上記のとおり、空中補助延伸の延伸倍率はホウ酸水中延伸の延伸倍率よりも大きい。このような構成とすることにより、延伸の総倍率が小さくても許容可能な光学特性を有する偏光膜を得ることができる。

空中補助延伸の延伸温度は、熱可塑性樹脂基材の形成材料、延伸方式等に応じて、任意の適切な値に設定することができる。延伸温度は、好ましくは熱可塑性樹脂基材のガラス転移温度（Ｔｇ）以上であり、さらに好ましくは熱可塑性樹脂基材のガラス転移温度（Ｔｇ）＋１０℃以上、特に好ましくはＴｇ＋１５℃以上である。一方、延伸温度の上限は、好ましくは１７０℃である。このような温度で延伸することで、ＰＶＡ系樹脂の結晶化が急速に進むのを抑制して、当該結晶化による不具合（例えば、延伸によるＰＶＡ系樹脂層の配向を妨げる）を抑制することができる。

Ｃ－３．不溶化処理、染色処理および架橋処理
必要に応じて、空中補助延伸処理の後、水中延伸処理や染色処理の前に、不溶化処理を施す。上記不溶化処理は、代表的には、ホウ酸水溶液にＰＶＡ系樹脂層を浸漬することにより行う。上記染色処理は、代表的には、ＰＶＡ系樹脂層を二色性物質（代表的には、ヨウ素）で染色することにより行う。必要に応じて、染色処理の後、水中延伸処理の前に、架橋処理を施す。上記架橋処理は、代表的には、ホウ酸水溶液にＰＶＡ系樹脂層を浸漬させることにより行う。不溶化処理、染色処理および架橋処理の詳細については、例えば特開２０１２－７３５８０号公報（上記）に記載されている。

Ｃ－４．水中延伸処理
水中延伸処理は、積層体を延伸浴に浸漬させて行う。水中延伸処理によれば、上記熱可塑性樹脂基材やＰＶＡ系樹脂層のガラス転移温度（代表的には、８０℃程度）よりも低い温度で延伸し得、ＰＶＡ系樹脂層を、その結晶化を抑えながら延伸することができる。その結果、優れた光学特性を有する偏光膜を製造することができる。

積層体の延伸方法は、任意の適切な方法を採用することができる。具体的には、固定端延伸でもよいし、自由端延伸（例えば、周速の異なるロール間に積層体を通して一軸延伸する方法）でもよい。好ましくは、自由端延伸が選択される。積層体の延伸は、一段階で行ってもよいし、多段階で行ってもよい。多段階で行う場合、延伸の総倍率は、各段階の延伸倍率の積である。

水中延伸は、好ましくは、ホウ酸水溶液中に積層体を浸漬させて行う（ホウ酸水中延伸）。延伸浴としてホウ酸水溶液を用いることで、ＰＶＡ系樹脂層に、延伸時にかかる張力に耐える剛性と、水に溶解しない耐水性とを付与することができる。具体的には、ホウ酸は、水溶液中でテトラヒドロキシホウ酸アニオンを生成してＰＶＡ系樹脂と水素結合により架橋し得る。その結果、ＰＶＡ系樹脂層に剛性と耐水性とを付与して、良好に延伸することができ、優れた光学特性を有する偏光膜を製造することができる。

上記ホウ酸水溶液は、好ましくは、溶媒である水にホウ酸および／またはホウ酸塩を溶解させることにより得られる。ホウ酸濃度は、水１００重量部に対して、好ましくは１重量部～１０重量部であり、より好ましくは２．５重量部～６重量部であり、特に好ましくは３重量部～５重量部である。ホウ酸濃度を１重量部以上とすることにより、ＰＶＡ系樹脂層の溶解を効果的に抑制することができ、より高特性の偏光膜を製造することができる。なお、ホウ酸またはホウ酸塩以外に、ホウ砂等のホウ素化合物、グリオキザール、グルタルアルデヒド等を溶媒に溶解して得られた水溶液も用いることができる。

好ましくは、上記延伸浴（ホウ酸水溶液）にヨウ化物を配合する。ヨウ化物を配合することにより、ＰＶＡ系樹脂層に吸着させたヨウ素の溶出を抑制することができる。ヨウ化物の具体例は、上述のとおりである。ヨウ化物の濃度は、水１００重量部に対して、好ましくは０．０５重量部～１５重量部、より好ましくは０．５重量部～８重量部である。

延伸温度（延伸浴の液温）は、好ましくは４０℃～８５℃、より好ましくは６０℃～７５℃である。このような温度であれば、ＰＶＡ系樹脂層の溶解を抑制しながら高倍率に延伸することができる。具体的には、上述のように、熱可塑性樹脂基材のガラス転移温度（Ｔｇ）は、ＰＶＡ系樹脂層の形成との関係で、好ましくは６０℃以上である。この場合、延伸温度が４０℃を下回ると、水による熱可塑性樹脂基材の可塑化を考慮しても、良好に延伸できないおそれがある。一方、延伸浴の温度が高温になるほど、ＰＶＡ系樹脂層の溶解性が高くなって、優れた光学特性が得られないおそれがある。積層体の延伸浴への浸漬時間は、好ましくは１５秒～５分である。

水中延伸による延伸倍率は、好ましくは１．０倍～３．０倍であり、より好ましくは１．０倍～２．０倍であり、さらに好ましくは１．０倍～１．５倍である。水中延伸における延伸倍率がこのような範囲であれば、延伸の総倍率を所望の範囲に設定することができ、所望の配向関数を実現することができる。その結果、吸収軸方向に沿った破断が抑制された偏光膜を得ることができる。延伸の総倍率（空中補助延伸と水中延伸とを組み合わせた場合の延伸倍率の合計）は、上記のとおり、積層体の元長に対して、例えば３．０倍～４．５倍であり、好ましくは３．０倍～４．０倍であり、より好ましくは３．０倍～３．５倍である。塗布液へのハロゲン化物の添加、空中補助延伸および水中延伸の延伸倍率の調整、および乾燥収縮処理を適切に組み合わせることにより、このような延伸の総倍率であっても許容可能な光学特性を有する偏光膜を得ることができる。

Ｃ－５．乾燥収縮処理
上記乾燥収縮処理は、ゾーン全体を加熱して行うゾーン加熱により行っても良いし、搬送ロールを加熱する（いわゆる加熱ロールを用いる）ことにより行う（加熱ロール乾燥方式）こともできる。好ましくは、その両方を用いる。加熱ロールを用いて乾燥させることにより、効率的に積層体の加熱カールを抑制して、外観に優れた偏光膜を製造することができる。具体的には、加熱ロールに積層体を沿わせた状態で乾燥することにより、上記熱可塑性樹脂基材の結晶化を効率的に促進させて結晶化度を増加させることができ、比較的低い乾燥温度であっても、熱可塑性樹脂基材の結晶化度を良好に増加させることができる。その結果、熱可塑性樹脂基材は、その剛性が増加して、乾燥によるＰＶＡ系樹脂層の収縮に耐え得る状態となり、カールが抑制される。また、加熱ロールを用いることにより、積層体を平らな状態に維持しながら乾燥できるので、カールだけでなくシワの発生も抑制することができる。この時、積層体は、乾燥収縮処理により幅方向に収縮させることにより、光学特性を向上させることができる。ＰＶＡおよびＰＶＡ／ヨウ素錯体の配向性を効果的に高めることができるからである。乾燥収縮処理による積層体の幅方向の収縮率は、好ましくは１％～１０％であり、より好ましくは２％～８％であり、特に好ましくは４％～６％である。

図２は、乾燥収縮処理の一例を示す概略図である。乾燥収縮処理では、所定の温度に加熱された搬送ロールＲ１～Ｒ６と、ガイドロールＧ１～Ｇ４とにより、積層体２００を搬送しながら乾燥させる。図示例では、ＰＶＡ樹脂層の面と熱可塑性樹脂基材の面を交互に連続加熱するように搬送ロールＲ１～Ｒ６が配置されているが、例えば、積層体２００の一方の面（たとえば熱可塑性樹脂基材面）のみを連続的に加熱するように搬送ロールＲ１～Ｒ６を配置してもよい。

搬送ロールの加熱温度（加熱ロールの温度）、加熱ロールの数、加熱ロールとの接触時間等を調整することにより、乾燥条件を制御することができる。加熱ロールの温度は、好ましくは６０℃～１２０℃であり、さらに好ましくは６５℃～１００℃であり、特に好ましくは７０℃～８０℃である。熱可塑性樹脂の結晶化度を良好に増加させて、カールを良好に抑制することができるとともに、耐久性に極めて優れた光学積層体を製造することができる。なお、加熱ロールの温度は、接触式温度計により測定することができる。図示例では、６個の搬送ロールが設けられているが、搬送ロールは複数個であれば特に制限はない。搬送ロールは、通常２個～４０個、好ましくは４個～３０個設けられる。積層体と加熱ロールとの接触時間（総接触時間）は、好ましくは１秒～３００秒であり、より好ましくは１～２０秒であり、さらに好ましくは１～１０秒である。

加熱ロールは、加熱炉（例えば、オーブン）内に設けてもよいし、通常の製造ライン（室温環境下）に設けてもよい。好ましくは、送風手段を備える加熱炉内に設けられる。加熱ロールによる乾燥と熱風乾燥とを併用することにより、加熱ロール間での急峻な温度変化を抑制することができ、幅方向の収縮を容易に制御することができる。熱風乾燥の温度は、好ましくは３０℃～１００℃である。また、熱風乾燥時間は、好ましくは１秒～３００秒である。熱風の風速は、好ましくは１０ｍ／ｓ～３０ｍ／ｓ程度である。なお、当該風速は加熱炉内における風速であり、ミニベーン型デジタル風速計により測定することができる。

Ｃ－６．その他の処理
好ましくは、水中延伸処理の後、乾燥収縮処理の前に、洗浄処理を施す。上記洗浄処理は、代表的には、ヨウ化カリウム水溶液にＰＶＡ系樹脂層を浸漬させることにより行う。

以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。各特性の測定方法は以下の通りである。なお、特に明記しない限り、実施例および比較例における「部」および「％」は重量基準である。
（１）厚み
干渉膜厚計（大塚電子社製、製品名「ＭＣＰＤ－３０００」）を用いて測定した。厚み算出に用いた計算波長範囲は４００ｎｍ～５００ｎｍで、屈折率は１．５３とした。
（２）配向関数
実施例および比較例で得られた偏光膜について、フーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴ－ＩＲ）（Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ社製、商品名：「Ｆｒｏｎｔｉｅｒ」）を用い、偏光された赤外光を測定光として、偏光膜表面の全反射減衰分光（ＡＴＲ：ａｔｔｅｎｕａｔｅｄ ｔｏｔａｌ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）測定を行った。偏光膜を密着させる結晶子はゲルマニウムを用い、測定光の入射角は４５°入射とした。配向関数の算出は以下の手順で行った。入射させる偏光された赤外光（測定光） は、ゲルマニウム結晶のサンプルを密着させる面に平行に振動する偏光 (ｓ偏光)とし、測定光の偏光方向に対し、偏光膜の延伸方向を垂直（⊥）および平行（//） に配置した状態で各々の吸光度スペクトルを測定した。得られた吸光度スペクトルから、（３３３０ｃｍ^－１ 強度）を参照とした（２９４１ｃｍ^－１ 強度）Ｉ を算出した。Ｉ_⊥ は、測定光の偏光方向に対し偏光膜の延伸方向を垂直（⊥）に配置した場合に得られる吸光度スペクトルから得られる （２９４１ｃｍ^－１ 強度）／（３３３０ｃｍ^－１ 強度）である。また、Ｉ_// は、測定光の偏光方向に対し偏光膜の延伸方向を平行（//）に配置した場合に得られる吸光度スペクトルから得られる （２９４１ｃｍ^－１ 強度）／（３３３０ｃｍ^－１ 強度）である。ここで、（２９４１ｃｍ^－１強度）は、吸光度スペクトルのボトムである、２７７０ｃｍ^－１と２９９０ｃｍ^－１をベースラインとしたときの２９４１ｃｍ^－１の吸光度であり、（３３３０ｃｍ^－１ 強度）は、２９９０ｃｍ^－１と３６５０ｃｍ^－１をベースラインとしたときの３３３０ｃｍ^－１の吸光度である。得られたＩ_⊥およびＩ_// を用い、式１に従って配向関数ｆを算出した。なお、ｆ＝１のとき完全配向、ｆ＝０のときランダムとなる。また、２９４１ｃｍ^－１のピークは、偏光膜中のＰＶＡの主鎖（－ＣＨ_２－）の振動起因の吸収といわれている。また、３３３０ｃｍ^－１のピークは、ＰＶＡの水酸基の振動起因の吸収といわれている。
（式１）ｆ＝（３＜ｃｏｓ２θ＞－１）／２
＝（１－Ｄ）／［ｃ（２Ｄ＋１）］
但し
ｃ＝（３ｃｏｓ^２β－１）／２
で、上記のように２９４１ｃｍ^－１を用いた場合、β＝９０°⇒ｆ＝－２×（１－Ｄ）／（２Ｄ＋１）である。
θ：延伸方向に対する分子鎖の角度
β：分子鎖軸に対する遷移双極子モーメントの角度
Ｄ＝（Ｉ_⊥）／（Ｉ_//）
Ｉ_⊥：測定光の偏光方向と偏光膜の延伸方向が垂直の場合の吸収強度
Ｉ_//：測定光の偏光方向と偏光膜の延伸方向が平行の場合の吸収強度
（３）単体透過率および偏光度
実施例および比較例に用いた偏光膜／熱可塑性樹脂基材の積層体から偏光膜を剥離し、当該偏光膜について、紫外可視分光光度計（日本分光社製「Ｖ－７１００」）を用いて測定した単体透過率Ｔｓ、平行透過率Ｔｐ、直交透過率Ｔｃをそれぞれ、偏光膜のＴｓ、ＴｐおよびＴｃとした。これらのＴｓ、ＴｐおよびＴｃは、ＪＩＳ Ｚ８７０１の２度視野（Ｃ光源）により測定して視感度補正を行なったＹ値である。
得られたＴｐおよびＴｃから、下記式により偏光度Ｐを求めた。
偏光度Ｐ（％）＝｛（Ｔｐ－Ｔｃ）／（Ｔｐ＋Ｔｃ）｝^１／２×１００
なお、分光光度計は、大塚電子社製「ＬＰＦ－２００」などでも同等の測定をすることが可能であり、いずれの分光光度計を用いた場合であっても同等の測定結果が得られることが確認されている。
（４）破断強度
実施例および比較例に用いた偏光膜／熱可塑性樹脂基材の積層体から偏光膜を剥離し、ニードルを装着した圧縮試験機（カトーテック社製、 製品名「ＮＤＧ５」ニードル貫通力測定仕様）に載置し、室温（２３℃±３℃）環境下、突き刺し速度０．３３ｃｍ／秒で突き刺し、偏光膜が割れたときの強度を破断強度（突き刺し強度）とした。評価値は試料片１０個の破断強度を測定し、その平均値を用いた。なお、ニードルは、先端径１ｍｍφ、０．５Ｒのものを用いた。測定する偏光膜については、直径約１１ｍｍの円形の開口部を有する治具を偏光膜の両面から挟んで固定し、開口部の中央にニードルを突き刺して試験を行った。単位厚み当たりの破断強度を破れにくさの指標とし、以下の基準で評価した。
○：破断強度が３０ｇｆ／μｍを超える
×：破断強度が３０ｇｆ／μｍ以下

［実施例１］
熱可塑性樹脂基材として、長尺状で、吸水率０．７５％、Ｔｇ約７５℃である、非晶質のイソフタル共重合ポリエチレンテレフタレートフィルム（厚み：１００μｍ）を用いた。樹脂基材の片面に、コロナ処理（処理条件：５５Ｗ・ｍｉｎ／ｍ^２）を施した。
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（日本合成化学工業社製、商品名「ゴーセファイマーＺ４１０」）を９：１で混合したＰＶＡ系樹脂１００重量部に、ヨウ化カリウム１３重量部を添加し、ＰＶＡ水溶液（塗布液）を調製した。
樹脂基材のコロナ処理面に、上記ＰＶＡ水溶液を塗布して６０℃で乾燥することにより、厚み１３μｍ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、１３０℃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２．４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４０℃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（水１００重量部に対して、ヨウ素とヨウ化カリウムを１：７の重量比で配合して得られたヨウ素水溶液）に、最終的に得られる偏光膜の単体透過率（Ｔｓ）が４１．６％となるように濃度を調整しながら６０秒間浸漬させた（染色処理）。
次いで、液温４０℃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５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６２℃のホウ酸水溶液（ホウ酸濃度４．０重量％、ヨウ化カリウム５．０重量％）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３．０倍となるように一軸延伸を行った（水中延伸処理：水中延伸処理における延伸倍率は１．２５倍）。
その後、積層体を液温２０℃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）。
その後、９０℃に保たれたオーブン中で乾燥しながら、表面温度が７５℃に保たれたＳＵＳ製の加熱ロールに約２秒接触させた（乾燥収縮処理）。乾燥収縮処理による積層体の幅方向の収縮率は２％であった。
このようにして、樹脂基材上に厚み７．１μｍの偏光膜を形成した。

得られた偏光膜について、配向関数、単体透過率、偏光度および破断強度を表１に示す。

［実施例２］
水中延伸処理の延伸倍率を１．４５倍として総延伸倍率を３．５倍としたこと以外は実施例１と同様にして、厚み６．６μｍの偏光膜を作製した。得られた偏光膜を実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。

［実施例３］
水中延伸処理の延伸倍率を１．６７倍として総延伸倍率を４．０倍としたこと以外は実施例１と同様にして、厚み６．１μｍの偏光膜を作製した。得られた偏光膜を実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。

［参考例４］
水中延伸処理の延伸倍率を１．８７倍として総延伸倍率を４．５倍としたこと以外は実施例１と同様にして、厚み５．６μｍの偏光膜を作製した。得られた偏光膜を実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。

［比較例１］
水中延伸処理の延伸倍率を２．４倍として総延伸倍率を５．５倍としたこと、および、延伸浴の液温を７０℃としたこと以外は実施例１と同様にして、厚み５．０μｍの偏光膜を作製した。なお、得られた偏光膜における幅残存率は４８％（幅方向の収縮率は５２％）であった。得られた偏光膜を実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。

［比較例２］
幅残存率を４３％（幅方向の収縮率を５７％）としたこと以外は比較例１と同様にして、厚み５．５μｍの偏光膜を作製した。得られた偏光膜を実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。

［比較例３］
厚み３０μｍのＰＶＡ系樹脂フィルム（クラレ製、製品名「ＰＥ３０００」）の長尺ロールを、ロール延伸機により総延伸倍率が６．０倍になるようにして長尺方向に一軸延伸しながら、同時に膨潤、染色、架橋および洗浄処理を施し、最後に乾燥処理を施すことにより厚み１２μｍの偏光子を作製した。得られた偏光子を実施例１と同様の評価に供した。結果を表１に示す。

表１から明らかなように、本発明の実施例の偏光膜は、実用的に許容可能な単体透過率および偏光度を有するとともに、吸収軸方向に沿った破断強度が非常に大きい。このような破断強度は、偏光膜が吸収軸方向に沿って裂けにくいことを意味している。

本発明の偏光膜および偏光板は、液晶表示装置に好適に用いられる。

１０ 偏光膜
２０ 第１の保護層
３０ 第２の保護層
１００ 偏光板

Claims (6)

1. 二色性物質を含むポリビニルアルコール系樹脂フィルムで構成される偏光膜であって、
   単体透過率が４０．０％以上であり、かつ、偏光度が９９．９７％以上であり、
   配向関数が０．０５以上０．２５以下であり、
   前記配向関数は、フーリエ変換赤外分光光度計を用い、偏光を測定光として、前記測定光の偏光方向に対し、前記偏光膜の延伸方向を平行および垂直にした状態で全反射減衰分光測定を実施し、得られた吸光度スペクトルの２９４１ｃｍ^－１の強度を用いて、下記（式１）に従って算出される、偏光膜：
   （式１）ｆ＝（３＜ｃｏｓ^２θ＞－１）／２
   ＝（１－Ｄ）／［ｃ（２Ｄ＋１）］
   ＝－２×（１－Ｄ）／（２Ｄ＋１）
   式１中、θは前記延伸方向に対する分子鎖の角度を示し；ｃは（３ｃｏｓ^２β－１）／２を示し；βは、分子鎖軸に対する遷移双極子モーメントの角度を示し、２９４１ｃｍ^－１の振動の場合に９０°であり；Ｄは（Ｉ_⊥）／（Ｉ_／／）を示し；Ｉは、得られた吸光度スペクトルにおける、参照ピークとしての３３３０ｃｍ^－１の吸収強度に対する２９４１ｃｍ^－１の吸収強度であって、（２９４１ｃｍ^－１の強度）／（３３３０ｃｍ^－１の強度）の値を示し；Ｉ_⊥は前記測定光の偏光方向に対し前記偏光膜の延伸方向を垂直に配置した場合の前記Ｉを示し；Ｉ_／／は前記測定光の偏光方向に対し前記偏光膜の延伸方向を平行に配置した場合の前記Ｉを示す。
2. 厚みが８μｍ以下である、請求項１に記載の偏光膜。
3. 突き刺し強度が３５ｇｆ／μｍ以上である、請求項１または２に記載の偏光膜。
4. 二色性物質を含むポリビニルアルコール系樹脂フィルムで構成される偏光膜であって、
   単体透過率が４０．０％以上であり、かつ、偏光度が９９．９７％以上であり、
   配向関数が０．０５以上であり、突き刺し強度が３５ｇｆ／μｍ以上であり、
   前記配向関数は、フーリエ変換赤外分光光度計を用い、偏光を測定光として、前記測定光の偏光方向に対し、前記偏光膜の延伸方向を平行および垂直にした状態で全反射減衰分光測定を実施し、得られた吸光度スペクトルの２９４１ｃｍ^－１の強度を用いて、下記（式１）に従って算出される、偏光膜：
   （式１）ｆ＝（３＜ｃｏｓ^２θ＞－１）／２
   ＝（１－Ｄ）／［ｃ（２Ｄ＋１）］
   ＝－２×（１－Ｄ）／（２Ｄ＋１）
   式１中、θは前記延伸方向に対する分子鎖の角度を示し；ｃは（３ｃｏｓ^２β－１）／２を示し；βは、分子鎖軸に対する遷移双極子モーメントの角度を示し、２９４１ｃｍ^－１の振動の場合に９０°であり；Ｄは（Ｉ_⊥）／（Ｉ_／／）を示し；Ｉは、得られた吸光度スペクトルにおける、参照ピークとしての３３３０ｃｍ^－１の吸収強度に対する２９４１ｃｍ^－１の吸収強度であって、（２９４１ｃｍ^－１の強度）／（３３３０ｃｍ^－１の強度）の値を示し；Ｉ_⊥は前記測定光の偏光方向に対し前記偏光膜の延伸方向を垂直に配置した場合の前記Ｉを示し；Ｉ_／／は前記測定光の偏光方向に対し前記偏光膜の延伸方向を平行に配置した場合の前記Ｉを示す。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の偏光膜と、該偏光膜の少なくとも一方の側に配置された保護層とを有する、偏光板。
6. 請求項１から４のいずれかに記載の偏光膜の製造方法であって、
   長尺状の熱可塑性樹脂基材の片側に、ヨウ化物または塩化ナトリウムとポリビニルアルコール系樹脂とを含むポリビニルアルコール系樹脂層を形成して積層体とすること、および
   該積層体に、空中補助延伸処理と、染色処理と、水中延伸処理と、長手方向に搬送しながら加熱することにより、幅方向に２％以上収縮させる乾燥収縮処理と、をこの順に施すこと、を含み、
   該空中補助延伸処理および該水中延伸処理の延伸の総倍率が、該積層体の元長に対して３．０倍～４．０倍であり、
   該空中補助延伸処理の延伸倍率が、該水中延伸処理の延伸倍率よりも大きい、
   製造方法。

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