CN101799570A - 偏振片 - Google Patents

Abstract

本发明提供如下的偏振片、其制造方法以及使用该偏振片的光学部件和液晶显示装置，所述偏振片具有不同的2片透明基板介由粘合剂夹持起偏镜的层叠结构，其中一片透明基板是单晶基板，另一片透明基板是非晶质基板，非晶质基板的厚度比单晶基板的厚度薄。

Description

偏振片

技术领域

本发明涉及适合用于正投影机、背投影机等投影型液晶显示装置的偏振片。

背景技术

为了应对大画面化，投影型液晶显示装置取代以往的显像管型的显示装置而逐渐在工作用和家庭用中迅速普及。在此，所谓投影型是指将来自光源的光分离成RGB三原色之后，使各光在各自的光路中通过液晶屏、偏振片等，最终利用投影透镜进行扩大，使之在屏幕上成像而显示图像的方式。对于投影型液晶显示装置来说，从观察者侧看，图像被投影到屏幕正面的正投影机主要作为工作用，图像被投影到屏幕背面的背投影机主要作为家庭用。

投影型液晶显示装置近年来画面的高亮度化得到发展，与之相伴开始使用能放出强光的高压汞灯作为光源。因此，配置于光路的偏振片被要求即使该强光长时间透射也不易发生漏光的初期耐光性、以及即使在高湿下长期保存后也不发生漏光的长期耐光性(以下，有时将这两者合并而简记为“耐光性”)。目前，偏振片的耐光性成为决定投影型液晶显示装置的寿命这样重要的因素。

因此，提出了如下的偏振片，即，例如图8所示的、在起偏镜3的两面介由相同的粘合剂层4、4配置热导率高的玻璃等透明基板1、2而提高了耐光性的偏振片(例如，参照JPH10-39138)。

发明内容

目前，对投影型液晶显示装置要求光源的光强度的增加。在这样的状况下，对偏振片要求耐光性和耐热性的进一步提高。

本发明是下述[1]～[13]中任一项所述的发明。

[1]一种偏振片，具有不同的2片透明基板介由粘合剂夹持起偏镜的层叠结构，其中一片透明基板是单晶基板，另一片透明基板是非晶质基板，非晶质基板的厚度比单晶基板的厚度薄。

[2]如[1]所述的偏振片，在起偏镜的一面设有第1粘合剂层，在另一面设有第2粘合剂层，第1粘合剂层与第2粘合剂层的玻璃化转变温度不同。

[3]如[2]所述的偏振片，第1粘合剂层和第2粘合剂层中的一个粘合剂层由弹性粘合剂或胶粘剂形成，另一个粘合剂层由固化粘合剂形成。

[4]如[1]～[3]中任一项所述的偏振片，起偏镜的水分含量为5wt％以下。

[5]如[1]～[4]中任一项所述的偏振片，起偏镜是在聚乙烯醇系树脂的起偏镜基板上吸附有二色性染料或碘且所述二色性染料或碘发生取向而成的。

[6]如[1]～[5]中任一项所述的偏振片，起偏镜是由聚乙烯醇/聚次亚乙烯嵌段共聚物形成的。

[7]如[1]～[6]中任一项所述的偏振片，单晶基板和非晶质基板中的至少一方的热导率为5W/mK以上。

[8]如[1]～[7]中任一项所述的偏振片，单晶基板的材质是水晶、蓝宝石或尖晶石，非晶质基板的材质是石英玻璃、硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃或钠钙玻璃。

[9]一种光学部件，含有上述[1]～[8]中任一项所述的偏振片和相位差膜，在偏振片的单晶基板和非晶质基板中的至少一方的外侧，接合有相位差膜。

[10]上述[1]～[8]中任一项所述的偏振片的制造方法，具有：在减压下进行粘合剂层的形成的工序，以及介由粘合剂层将透明基板与起偏镜接合的工序。

[11]如[10]所述的制造方法，还具有在130℃以下的温度下干燥起偏镜的工序。

[12]一种投影型液晶显示装置，具有上述[1]～[8]中任一项所述的偏振片和液晶显示屏。

[13]如[12]所述的投影型液晶显示装置，在液晶显示屏的光出射侧，以非晶质基板成为液晶显示屏侧的方式配置偏振片。

本发明的偏振片的初期耐光性、长期耐光性和耐热性都优异。此外，本发明的投影型液晶显示装置与以往相比能够显著抑制漏光。

附图说明

图1：说明本发明的偏振片的构成例的图。

图2：说明本发明的偏振片的其他构成例的图。

图3：说明本发明的偏振片的其他构成例的图。

图4：说明本发明的偏振片的其他构成例的图。

图5：说明本发明的光学部件的构成之一例的图。

图6：投影仪光路图。

图7：耐光性评价装置的概要图。

图8：说明以往的偏振片的构成的图。

符号说明

(1)单晶基板、(2)非晶质基板、(3)起偏镜、(4)粘合剂层(第1粘合剂层)、(5)粘合剂层(第2粘合剂层)、(7)密封剂、(11)粘合剂层、(12)相位差膜、(111)高压汞灯、(112)透镜阵列、(112a)微型透镜、(113)透镜阵列、(114)偏光转换元件、(115)重叠透镜、(122)反射镜、(121)二向色镜、(123)二向色镜、(132)二向色镜、(134)反射镜、(135)透镜、(140R)红色用LCD屏、(140G)绿色用LCD屏、(140B)蓝色用LCD屏、(142)偏振片(入射侧)、(143)偏振片(出射侧)、(150)正交二向色棱镜、(170)投影透镜、(180)屏幕

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的偏振片以及使用了其的投影型液晶显示装置进行说明，但本发明并不受限于这些实施方式。

图1表示本发明的偏振片的一种实施方式的概要图。图1的偏振片是在起偏镜3的一面通过粘合剂层(第1粘合剂层)4接合有单晶基板1、且在起偏镜3的另一面通过粘合剂层(第2粘合剂层)5接合有非晶质基板2而成的。在此，在本发明中，使非晶质基板2的厚度比单晶基板1的厚度薄是必需的。

作为单晶基板1和非晶质基板2的厚度，从进行工业化时的收率和与应用的投影仪光学***的尺寸匹配的观点出发，优选0.05mm～3mm，更优选0.08～2mm。如果透明基板的厚度为0.05mm以上，则在加工时透明基板的破损受到抑制，可以稳定地制造。此外，如果透明基板的厚度为3mm以下，则可以将所得偏振片小型化、轻量化。

本发明中使用的单晶基板1的材料的例子包括水晶、蓝宝石、尖晶石(MgO·Al₂O₃)、YAG结晶和萤石。另一方面，非晶质基板2的例子包括石英玻璃(熔融玻璃)、硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、钠钙玻璃和钛硅酸盐玻璃。其中，从将起偏镜3中产生的热高效地散热到外部、使起偏镜3低温化而提高偏振片的耐光性的观点出发，优选热导率为5W/mK以上，特别优选单晶基板1的热导率为5W/mK以上。这种材料的例子包括水晶、蓝宝石和尖晶石。

另外，优选单晶基板1和非晶质基板2中的至少一方在380nm～780nm的波长范围内的正面相位差小于5nm。如果透明基板的正面相位差小于5nm，则来自光源的光能够以通过起偏镜而生成的偏光的面不发生歪斜的方式通过透明基板。由此，由投影仪投影的画面的对比度变好。具有这种特性的单晶基板1的材料的例子包括尖晶石，非晶质基板2的例子包括石英玻璃、硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃和钛硅酸盐玻璃。

在此，所谓“正面相位差”是指以基板面内的折射率最大的方向为X轴、以与X轴垂直的方向为Y轴、以基板的厚度方向为Z轴、并以各轴方向的折射率为n_x1、n_y1、n_z1、以膜厚为d₁(nm)时，以(n_x1-n_y1)×d₁计算出的数值。

具体地说，优选如下的组合，即，选择热传导性高的蓝宝石、尖晶石和水晶中的任一种作为单晶基板1、并选择正面相位差低的硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、钛硅酸盐玻璃和石英玻璃中的任一种作为非晶质基板2。

在单晶基板1和非晶质基板2的与空气接触的外表面，优选施以与使用的光的波长相对应的防反射处理。防反射处理的例子包括：采用溅射法或真空蒸镀法形成介电体多层膜、以及采用涂布来赋予一层以上的低折射率层。进而，对防反射面还可以施加用于防止污垢附着于表面的防污处理。防污处理的例子包括在表面形成几乎不会对防反射性能产生影响的程度的含氟的薄膜层。

优选粘合剂层4与粘合剂层5的玻璃化转变温度不同。这是因为，即使由于强光透射时产生的热而在偏振片内部产生应力变形，通过在偏振片3的两面形成的玻璃化转变温度不同的粘合剂层4和粘合剂层5，也能够吸收、缓和应力变形，有效地抑制偏振片3剥落等不良效果。另外，形成粘合剂层4、5的粘合剂可以是显示粘合性的粘合剂(所谓的胶粘剂(压敏粘合剂))。此外，本发明中使用的粘合剂层通常是透明的。

粘合剂层4、5的玻璃化转变温度不同时，优选粘合剂层之间的玻璃化转变温度之差为60℃以上。通常推荐将一个粘合剂层的玻璃化转变温度设为-80℃～-10℃的范围、更优选-70℃～-30℃的范围，将另一个粘合剂层的玻璃化转变温度设为50℃～200℃的范围、更优选80℃～120℃的范围。其中，玻璃化转变温度是通过JIS C 6481测定的值。

形成玻璃化转变温度为-80℃～-10℃的粘合剂层的粘合剂(以下，有时记为粘合剂A)的具体例，包括弹性粘合剂(例如硅酮橡胶、丙烯酸橡胶等)以及胶粘剂(例如丙烯酸系胶粘剂等)。

形成玻璃化转变温度为50℃～200℃的粘合剂层的粘合剂(以下，有时记为粘合剂B)的具体例，包括环氧树脂系粘合剂(例如CEMEDINE公司制热固化性环氧树脂EP582、ADEKA公司制紫外线固化性环氧树脂KR695A)、聚氨酯树脂系粘合剂、酚醛树脂系粘合剂、硅酮树脂系粘合剂(例如，紫外线固化型硅酮、具有甲硅烷基末端聚醚的改性硅酮树脂)、氰基丙烯酸酯树脂系粘合剂以及丙烯酸树脂系粘合剂等固化性粘合剂。在将固化性粘合剂涂布于起偏镜上而接合透明基板、或者将固化性粘合剂涂布于透明基板上而接合起偏镜之后，通过照射紫外线或加热而使固化性粘合剂固化，由此形成粘合剂层。有时将由使固化性粘合剂固化而得到的固化物形成的层简单地记为由固化性粘合剂形成的层。

本发明中使用的起偏镜3的例子包括：在聚乙烯醇系树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、乙烯/乙酸乙烯酯(EVA)树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂等起偏镜基板上吸附有二色性染料或碘且所述二色性染料或碘发生取向而成的起偏镜，以及在分子取向的聚乙烯醇膜中含有聚乙烯醇的二色性脱水产物(聚次亚乙烯)发生取向的分子链的聚乙烯醇/聚次亚乙烯共聚物。特别优选在聚乙烯醇系树脂的起偏镜基板上吸附有二色性染料或碘且所述二色性染料或碘发生取向而成的起偏镜。

在此，在起偏镜的基材中使用的聚乙烯醇系树脂包括：作为聚乙酸乙烯酯的部分或完全皂化物的聚乙烯醇；皂化EVA树脂等乙酸乙烯酯与其他能够共聚的单体(例如乙烯或丙烯这样的烯烃类、巴豆酸或丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸这样的不饱和羧酸类、不饱和磺酸类、乙烯基醚类等)的共聚物的皂化物；用醛将聚乙烯醇改性而得的聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛等。作为起偏镜的基材，从染料的吸附性和取向性的观点出发，特别优选使用由聚乙烯醇形成的膜。

所谓由聚乙烯醇/聚次亚乙烯共聚物形成的起偏镜，是指将通过拉伸等发生分子取向而成的聚乙烯醇膜暴露于浓盐酸或浓硫酸等中，使一部分脱水而生成聚次亚乙烯的共轭嵌段的起偏镜。可以将该共聚物直接作为起偏镜使用，但是通常含浸硼酸和/或硼砂后作为起偏镜使用。

作为吸附于起偏镜的基材并发生取向的物质，优选例如二色性染料。通过使用波长依赖性不同的染料，制作投影型液晶显示装置的蓝色通道用、绿色通道用、红色通道用的各种起偏镜。

作为二色性染料，可以举出《液晶显示装置用二色性色素的开发》(柏根等，住友化学，2002-II，23～30页)中记载的化合物。

具体地说，可以举出游离酸形式的用式(I)表示的二色性染料。

(式中，Me表示选自铜原子、镍原子、锌原子和铁原子中的金属原子。A¹表示可以被取代的苯基或可以被取代的萘基。B¹表示可以被取代的亚萘基，跟与Me相结合的氧原子和用-N＝N-表示的偶氮基结合在B¹的苯环上的碳位于相邻接位置的碳上。R¹和R²各自独立地表示碳原子数1～4的烷基、碳原子数1～4的烷氧基、羧基、磺酰基、磺酰胺基、磺基烷基酰胺基、氨基、酰氨基、卤原子或硝基。)

此外，还可以举出游离酸形式的用式(II)表示的二色性染料。

(式中，A³和B³各自独立地表示可以被取代的苯基或可以被取代的萘基，R³和R⁴各自独立地表示氢原子、碳原子数1～4的烷基、碳原子数1～4的烷氧基、羧基、磺酰基、磺酰胺基、磺基烷基酰胺基、氨基、卤原子或硝基，m表示0或1。)

此外，还可以举出游离酸形式的用式(III)表示的二色性染料。

Q1-N＝N-Q2-X-Q3-N＝N-Q4     (III)

(式中，Q1和Q4各自独立地表示可以被取代的苯基或可以被取代的萘基，X表示用化学式(III-1)或用化学式(III-2)表示的二价残基

-N＝N-(III-1)

Q2和Q3各自独立地表示可以被取代的亚苯基。)

此外，还可以举出用式(IV)表示的二色性染料。

(式中，Me表示选自铜原子、镍原子、锌原子和铁原子中的金属原子；Q⁵和Q⁶各自独立地表示可以具有取代基的亚萘基，跟与Me相结合的氧原子和用-N＝N-表示的偶氮基结合在Q⁵或Q⁶的苯环上的碳位于相邻接位置的碳上。Y表示用化学式(IV-1)或用化学式(IV-2)表示的二价残基。

-N＝N-(IV-1)

R⁵和R⁶各自独立地表示氢原子、碳原子数1～4的烷基、碳原子数1～4的烷氧基、或磺酰基。)

此外，二色性染料的例子还包括由C.I.直接黄12、C.I.直接红31、C.I.直接红28、C.I.直接黄44、C.I.直接黄28、C.I.直接橙107、C.I.直接红79、C.I.直接红2、C.I.直接红81、C.I.直接橙26、C.I.直接橙39、C.I.直接红247和C.I.直接黄142组成的组所示的以着色剂索引通用名(Color Index Generic Name)表示的二色性染料。

二色性染料可以以游离酸的形式使用，也可以以铵盐、乙醇胺盐、烷基胺盐等胺盐的形式使用，通常以锂盐、钠盐、钾盐等碱金属盐的形式使用。所述二色性染料可以分别单独使用，或者与其他的1种以上组合使用。

起偏镜例如可以如下地制造。首先，将二色性染料溶解于水中并使其浓度为0.0001～10重量％左右而制备染浴。根据需要可以使用染色助剂。例如，优选在染浴中溶解0.1～10重量％的作为染色助剂的芒硝。

在如此制备成的染浴中浸渍起偏镜的基材来进行染色。优选的染色温度为40～80℃。染料的取向通过拉伸染色前的偏光膜基材或染色后的起偏镜基材来进行。作为拉伸的方法，可以举出例如通过湿式法或干式法等进行拉伸的方法等。

为了提高起偏镜的光线透射率、偏光度及耐光性，可以施以硼酸处理等后处理。硼酸处理根据使用的起偏镜基材的种类、使用的染料的种类而异，通常是使用将浓度调节成1～15重量％、优选5～10重量％范围的硼酸水溶液，在30～80℃、优选50～80℃的温度范围使偏光膜基材浸渍的处理。进而根据需要，可以在含有阳离子系高分子化合物的水溶液中一并进行固定处理。

本发明中使用的起偏镜3的水分含量优选为5重量％以下，更优选1重量％以下。对于在PVA中添加二色性染料而制成的起偏镜，如果使水分含量为5重量％以下，则可以显著抑制染料的分解，使所得偏振片的耐光性大幅提高。

起偏镜3的水分含量的测定方法是在暴露起偏镜的状态下以130℃×20分钟进行通风干躁，求出所减少的重量在起偏镜重量中占有的比例的方法。即，由下述式算出起偏镜的水分含量。

(水分含量，％)＝[(W1-W2)/W1]×100

W1：起偏镜的干燥前的重量，W2：起偏镜的干燥后的重量

起偏镜3的水分含量的调节通过干燥起偏镜来进行。用于将起偏镜3的水分含量调节到5重量％以下的干燥工序可以是单晶基板1和非晶质基板2完全未与起偏镜3接合的阶段，也可以是在起偏镜3的单面或双面接合有上述基板1、2之后的阶段，但由于在单面接合有单晶基板1和非晶质基板2中的一方的阶段进行干燥的方式能够维持起偏镜的平坦性，还能够从起偏镜3的未接合基板的一面快速进行水分除去，因此更优选。进而，在这种情况下，还具有如下优点：水分不会从干燥后的基板侧浸入，容易维持起偏镜的干燥状态。此外，如果在起偏镜3的单面接合有基板的阶段进行干燥，并在起偏镜的另一单面接合基板之后，在130℃以下的温度下进行干燥，则可以使起偏镜进一步干燥，因此优选。

作为干燥方法，可以使用以往公知的方法，例如可以举出加热干燥法、减压干燥法等。从偏振片的生产设备的简易性等出发，优选加热干燥法。作为加热干燥法，可以举出例如投入加热烘箱中的方法，对偏振片照射光、利用起偏镜吸收光所致的偏振片自身发热的方法等。加热干燥法中的加热温度与加热方法无关，优选130℃以下，更优选40℃～130℃。通过设为40℃以上，可以在较短时间内使干燥完成，通过设为130℃以下，可以抑制粘合剂层和保护层的劣化、起偏镜的光学特性的劣化。

接着，对于本发明的偏振片的制造方法，以图1示出的偏振片的情况为例进行说明。在该制造方法中，包括如下工序：形成粘合剂层4、5的工序，通过粘合剂层4、5接合起偏镜3与单晶基板1及非晶质基板2的工序。其中重点在于在减压下进行粘合剂层的形成。由此，可防止气泡混入粘合剂层4、5中。进而，利用粘合剂层4、5进行起偏镜3与单晶基板1及非晶质基板2的接合也优选在减压下进行。另外，粘合剂层4、5的形成可以在起偏镜3以及单晶基板1/非晶质基板2中的一方或双方形成。

作为图1的偏振片的制造方法的具体例，例示如下的方式。

(1)：在起偏镜3的双面分别涂布2种不同的粘合剂而形成粘合剂层4、5后，用粘合剂层4、5接合单晶基板1和非晶质基板2的方法。

(2)：在单晶基板1上涂布粘合剂A，在所得的粘合剂层4上接合起偏镜3，接着在起偏镜3上涂布粘合剂B，在所得的粘合剂层5上接合非晶质基板2的方法。

(3)：在单晶基板1上涂布粘合剂B，在所得的粘合剂层4上接合起偏镜3，接着在起偏镜3上涂布粘合剂A，在所得的粘合剂层5上接合非晶质基板2的方法。

(4)：在单晶基板1上涂布粘合剂A，在所得的粘合剂层4上接合起偏镜3，另外在非晶质基板2上涂布粘合剂B，将所得的粘合剂层5与起偏镜3接合的方法。

(5)：在单晶基板1上涂布粘合剂B，在所得的粘合剂层4上接合起偏镜3，另外在非晶质基板2上涂布粘合剂A，将所得的粘合剂层5与起偏镜3接合的方法。

(6)：在起偏镜3上涂布粘合剂A，在所得的粘合剂层4上接合单晶基板1，接着在起偏镜3上涂布粘合剂B，在所得的粘合剂层5上接合非晶质基板2的方法。

(7)：在起偏镜3上涂布粘合剂B，在所得的粘合剂层4上接合单晶基板1，接着在起偏镜3上涂布粘合剂A，在所得的粘合剂层5上接合非晶质基板2的方法。

(8)：在起偏镜3的单面涂布粘合剂A而形成粘合剂层5，另一方面，在单晶基板1上涂布粘合剂B，在所得的粘合剂层4上接合起偏镜3的未涂布粘合剂A的面，在粘合剂层5上接合非晶质基板2的方法。

(9)：在起偏镜3的单面涂布粘合剂B而形成粘合剂层5，另一方面，在单晶基板1上涂布粘合剂A，在所得的粘合剂层4上接合起偏镜3的未涂布粘合剂B的面，在粘合剂层5上接合非晶质基板2的方法。

将本发明的偏振片的其他实施方式示于图2～图4。这些图所示的偏振片与图1的偏振片的不同点在于：起偏镜3的未与粘合剂层4、5接触的露出部分被密封剂7覆盖。由此，防止水分从空气中向起偏镜3浸入，起偏镜3的耐热性提高。

在图2的偏振片中，起偏镜3的未与粘合剂层4、5接触的露出部分被密封剂7覆盖。此外，粘合剂层4、5同时也被密封剂7覆盖。该密封剂7形成在起偏镜3以及粘合剂层4、5的外周部区域，例如，当起偏镜3为四角形时，形成于其的全部四边。

图3的偏振片是非晶质基板2的面积比起偏镜3和粘合剂层4、5的面积窄的情况的例子，位于单晶基板1与非晶质基板2的狭窄部的起偏镜3和粘合剂层4、5的外周部被密封剂7覆盖。图4的偏振片是单晶基板1和非晶质基板2的面积比起偏镜3和粘合剂层4、5的面积窄的情况的例子，从单晶基板1和非晶质基板2向外侧突出的起偏镜3和粘合剂层4、5的外周部被密封剂7覆盖。

作为密封剂7可以使用以往公知的密封剂，优选在加工时具有流动性、在加工后固化而具有密封功能的物质。例如，可以优选使用紫外线固化型树脂、热固化型树脂、或者通过这两者的作用发生固化的树脂等。使用在加工时具有流动性的树脂时，作为该树脂固化前的粘度，优选100Pa·s以下，更优选0.01Pa·s～50Pa·s的范围。

能够在本发明中使用的密封剂7可以与上述的粘合剂A或B的种类相同，具体例包括乙烯-酸酐共聚物系粘合剂、环氧树脂系粘合剂(例如CEMEDINE公司制热固化性环氧树脂EP582、ADEKA公司制紫外线固化型环氧树脂KR695A、THREEBOND公司制紫外线固化性环氧树脂TB3025G、Nagase Chemtex公司制紫外线固化性树脂XNR5516Z)、聚氨酯树脂系粘合剂、酚醛树脂系粘合剂、硅酮树脂系粘合剂(例如，紫外线固化性硅酮、具有甲硅烷基末端聚醚的改性硅酮树脂)、氰基丙烯酸酯树脂系粘合剂以及丙烯酸树脂系粘合剂等固化性粘合剂。

使用固化性树脂作为密封剂7时，优选固化前的挥发成分在2重量％以下，更优选在1重量％以下。当为挥发成分在2重量％以下的密封剂时，能够抑制在加工后的密封剂内产生微小气泡，并且能够在减压下涂布密封剂，加工收率大幅提高。其中，挥发成分是通过“JIS K 6249”测定的值。

此外，优选密封剂7固化后的玻璃化转变温度为80℃以上，煮沸吸收率为4重量％以下。由此，耐热性提高，并且能够抑制水分从大气向起偏镜的浸入，偏振片的耐光性提高。其中，所谓煮沸吸水率，是指将固化物在沸水中浸渍1小时后增加的质量相对于浸渍前的固化物的质量的百分率，是依照“JIS K 6911”求出的。

密封剂7的透湿度通常优选为60g/(m²·24hr)以下，更优选为25g/m²·24hr以下。如果密封剂的透湿度为60g/m²·24hr以下，则可以进一步抑制水分从大气向起偏镜的浸入，可以使偏振片的耐光性提高。其中，所谓透湿度，是指依照“JIS Z 0208”，求出将密封剂制成厚为100μm的固化物在温度40℃、相对湿度90％环境下透过的水分量的值。

接着，对本发明的光学部件进行说明。本发明的光学部件是在以上说明的偏振片的单晶基板和非晶质基板中的至少一方的外侧接合相位差膜而成的。即，是在从单晶基板的与第1粘合剂层相接的面为相反侧的面、以及非晶质基板的与第1粘合剂层相接的面为相反侧的面中选择的至少一面上，接合相位差膜而成的。图5示出本发明的光学部件的一例。图5的光学部件是介由粘合剂层11在图2示出的偏振片的非晶质基板2的表面接合相位差膜12而成的。其中，作为形成粘合剂层11的粘合剂，可以举出例如弹性粘合剂、胶粘剂、固化性粘合剂等，其中优选使用固化性粘合剂。

作为本发明中使用的相位差膜12没有特别限定，可以使用以往公知的相位差膜，例如可以使用在由交联的透明有机高分子形成的基质中保持有倾斜取向或混合取向的圆盘状液晶的相位差膜。作为相位差膜的基质材料，通常优选三乙酰纤维素、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等耐环境性和耐试剂性优异的有机高分子膜。

本发明的偏振片可以用于例如具有液晶显示屏(以下有时记作“LCD屏”)的投影型液晶显示装置(投影仪)等。以图6示出的背投影机的光学***为例说明其详细内容。

以高压汞灯111为灯源的光束首先通过第1透镜阵列112、第2透镜阵列113、偏光转换元件114、重叠透镜115在反射光束的截面进行亮度的均一化和偏光化。具体地说，从光源111射出的光束被以矩阵状配置有微型透镜112a的第1透镜阵列112分割成许多微小的光束。第2透镜阵列113和重叠透镜115设置成如下方式，即，使得所分割的各光束照射作为照明对象的3个LCD屏140R、140G、140B全部，因此，各LCD屏入射侧表面成为整体几乎均一的照度。

偏光转换元件114通常由偏光分光镜阵列构成，被配置在第2透镜阵列113与重叠透镜115之间。由此，来自光源的随机偏振光首先转换成具有特定偏光方向的偏振光，发挥在后述的入射侧偏振片使光量损失减少而提高画面亮度的作用。

经过亮度均一化和偏光化的光经由反射镜122并依次通过用于分离成RGB的3原色的二向色镜121、123、132而分离到红色通道、绿色通道、蓝色通道，并分别入射到LCD屏140R、140G、140B。

对于LCD屏140R、140G、140B而言，在其入射侧和出射侧分别配置有本发明的偏振片(入射侧)142和偏振片(出射侧)143。

对在RGB各光路中夹持液晶板、配置于入射侧和出射侧的2片偏振片进行说明。配置于各光路的偏振片(入射侧)142和偏振片(出射侧)143以使其吸收轴成直线的构成来进行配置，发挥如下功能：在配置于各光路的各LCD屏140R、140G、140B，将通过图像信号控制了各个像素的偏光状态转换成光量。

本发明的偏振片是在蓝色通道、绿色通道、红色通道的全部光路共通的构成，无论在哪个光路中都可以有效地作为耐久性优异的偏振片，其中对于蓝色通道、绿色通道特别有效。此外，在LCD屏的出射侧和入射侧均设有偏振片时，出射侧的偏振片优选设置成非晶质基板成为LCD屏侧。

根据LCD屏140R、140G、140B的图像数据，对各个像素以不同的透射率透过入射光而制成的光学像由正交二向色棱镜150合成，通过投射透镜170放大投射到屏幕180上。

实施例

以下示出实施例，对本发明进一步进行详细说明，但本发明不限于这些实施例。

(实施例1)

作为实施例1，如下地制作图2示出的构成的偏振片。首先，将聚乙烯醇膜(KURARAY公司制VF-PX，以下称为PVA)进行单轴拉伸，然后用吸附蓝色的染料进行染色，使之干燥，得到投影仪蓝色通道用的起偏镜3。起偏镜3的厚度为28μm，440nm的偏光度为99.9％，透射率为44.0％。

通过由作为粘合剂A的“KR695A”(环氧系紫外线固化性树脂，ADEKA公司制KR695A：玻璃化转变温度90℃)形成的粘合剂层5，将如此得到的起偏镜3的一面与厚0.3mm的蓝板玻璃基板(硅酸盐玻璃)2接合。然后，在调温成60℃的烘箱内干燥24小时，将起偏镜3的水分量调节到5wt％以下。然后，在起偏镜3的另一面，通过由作为粘合剂B的“粘合剂1”(LINTEC公司制丙烯酸系胶粘剂：玻璃化转变温度-50℃)形成的粘合剂层4，在减压下接合厚0.5mm的水晶基板1。然后，以覆盖起偏镜3的露出部分的方式在减压下涂布由紫外线固化性环氧树脂(THREEBOND公司制TB3025G：透湿度10g/m²·24hr)形成的密封剂7，使之固化，得到图2示出的构成的偏振片。另外，对所用的蓝宝石基板和蓝板玻璃的与空气相接触的面利用真空蒸镀形成介电体层而进行防反射处理。

将所得的偏振片投入图7所示的耐光性评价装置的蓝色通道用的光路中，通过有无产生劣化所致的漏光来评价耐光性，结果显示出良好的耐光性(以下，有时将该评价称为初期评价)。此外，将所得的偏振片在60℃、相对湿度90％的环境下放置72小时，然后同样地进行耐光性评价，结果具有与初期评价同等的耐光性，未见漏光(以下，有时将该评价称为长期评价)。此外，将所得的偏振片在110℃的环境下保存72小时，结果未观察到起偏镜的剥落(以下有时将该评价称为耐热性试验)。

此时使用的耐光性评价装置以飞利浦公司制的130W的高压汞灯作为光源，具有偏光分光镜阵列、双凸透镜等与背投电视的光学***相同的光学***，作为对偏振片的照射光量，每1cm²为3.0W。其中所谓漏光，是指投入到耐光性评价装置后发生的偏振片的劣化现象，是吸收轴方向的透射率上升的现象。将评价对象的偏振片和正常的偏振片配置成正交尼科耳时，本来应该透射率低的棱镜出现漏光而透射，因此表现为这种现象。在本实验中，进行Bch用偏振片的耐光性评价，漏光的基准设为“只要在440nm的吸收轴方向透射率为0.3％以下，则为不漏光”。

作为图6所示的背投影机的光学***的光出射侧的偏振片143，安装有上述制成的偏振片。此时，以非晶质基板成为LCD屏侧的方式设置偏振片。然后，使之显示黑画面，测定画面的亮度分布，算出用黑画面xy显示***表示的x值的最大值与最小值之差x(p-p)以及y值的最大值与最小值之差y(p-p)。这些差值越小，意味着黑画面的黑色不均越少。将结果示于表1。

(实施例2)

除了使蓝板玻璃基板的厚度为0.1mm以外，与实施例1同样地制作偏振片。对于所制成的偏振片，与实施例1同样地进行初期评价和长期评价，结果未见漏光。此外，同样地进行耐热性试验，结果未见起偏镜的剥落。进而，算出用黑画面xy显示***表示的x值的最大值与最小值之差x(p-p)以及y值的最大值与最小值之差y(p-p)。将结果一并示于表1。

表1

产业上的可应用性

本发明的偏振片的耐光性优异并且能够小型化。由此，用于投影型液晶显示装置时，可以对光学***的小型化作出很大贡献，实现高亮度和长寿命，并且能够抑制黑色不均。此外，本发明的偏振片的初期耐光性、长期耐光性和耐热性都优异。

Claims (13)

1.一种偏振片，具有不同的2片透明基板介由粘合剂夹持起偏镜的层叠结构，其中一片透明基板是单晶基板，另一片透明基板是非晶质基板，非晶质基板的厚度比单晶基板的厚度薄。

2.如权利要求1所述的偏振片，在起偏镜的一面设有第1粘合剂层，在另一面设有第2粘合剂层，第1粘合剂层与第2粘合剂层的玻璃化转变温度不同。

3.如权利要求2所述的偏振片，第1粘合剂层和第2粘合剂层中的一个粘合剂层由弹性粘合剂或胶粘剂形成，另一个粘合剂层由固化粘合剂形成。

4.如权利要求1～3中任一项所述的偏振片，起偏镜的水分含量为5wt％以下。

5.如权利要求1～4中任一项所述的偏振片，起偏镜是在聚乙烯醇系树脂的起偏镜基板上吸附有二色性染料或碘且所述二色性染料或碘发生取向而成的。

6.如权利要求1～5中任一项所述的偏振片，起偏镜是由聚乙烯醇/聚次亚乙烯嵌段共聚物形成的。

7.如权利要求1～6中任一项所述的偏振片，单晶基板和非晶质基板中的至少一方的热导率为5W/mK以上。

8.如权利要求1～7中任一项所述的偏振片，单晶基板的材质是水晶、蓝宝石或尖晶石，所述非晶质基板的材质是石英玻璃、硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃或钠钙玻璃。

9.一种光学部件，含有权利要求1～8中任一项所述的偏振片和相位差膜，在偏振片的单晶基板和非晶质基板中的至少一方的外侧，接合有相位差膜。

10.权利要求1～8中任一项所述的偏振片的制造方法，具有：在减压下进行粘合剂层的形成的工序，以及介由粘合剂层将透明基板与起偏镜接合的工序。

11.如权利要求10所述的制造方法，还具有在130℃以下的温度下干燥起偏镜的工序。

12.一种投影型液晶显示装置，具有权利要求1～8中任一项所述的偏振片和液晶显示屏。

13.如权利要求12所述的投影型液晶显示装置，在液晶显示屏的光出射侧，以非晶质基板成为液晶显示屏侧的方式配置偏振片。

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