CN101470228A - 偏振片及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供偏振片及其制造方法。一种偏振片,至少两片透明基板隔离着相对,在位于一个最外侧的第1透明基板与位于另一个最外侧的第2透明基板之间设有至少一片偏振器,其中,在偏振器的一面侧设有第1粘合剂层,在另一面侧设有第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。
Description
技术领域
背景技术
为了应对大画面化,取代以往的布劳恩管型显示装置,投射型液晶显示装置快速地在业务用途以及家庭用途中普及。在此,投射型是指,将光源发出的光分离成RGB三原色之后,使各色光在各自的光路中通过液晶面板、偏振片等,最终通过投射透镜扩大,在屏幕上成像而显示图像的方式。对于投射型液晶显示装置,从观察者一侧观看时将图像投射于屏幕表侧的前投影仪主要用于业务,而将图像投射于屏幕内侧的背投影仪主要用于家庭。
投射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,放出强力光的高压水银灯被作为光源使用。因此,对于光路中配置的偏振片要求:即使长时间透过该强力光也难以产生光泄漏的初期耐光性,以及在高湿下长期保存后也不会产生光泄漏的长期耐光性(以下有时将两者合并简记为“耐光性”)。于是,现在偏振片的耐光性成为决定投射型液晶显示装置寿命的重要因素。
对此,在日本特开平10-39138号公报中,提出了如下方案:例如,如图11所示,将热传导率高的玻璃等透明基板1、2通过相同的粘合剂层4安装在偏振器(偏光子)3的两面,使偏振器3产生的热传导到透明基板1、2,从而向外部释放的技术(例如参照[实施例]、[0016]~[0023])。
发明内容
现在,要求增加投射型液晶显示装置的光源的光强度。在这样的情况下,要求偏振片的耐光性和耐热性进一步提高。因此,本发明的目的在于提供耐光性和耐热性非常优异的、能够将前投影仪、背投影仪等投射型液晶装置的光学系统小型化的偏振片,具有该偏振片的光学部件、投射型液晶显示装置以及偏振片的制造方法。
本发明提供一种偏振片,其是至少两片透明基板隔离着相对,在位于一个最外侧的第1透明基板与位于另一个最外侧的第2透明基板之间,设有至少一片偏振器,其中,在偏振器的一面侧设有第1粘合剂层,在另一面侧设有第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。这种偏振片的耐光性和耐热性非常优异,还能够将前投影仪、背投影仪等投射型液晶装置的光学系统小型化。
在上述偏振片中,在第1粘合剂层和第2粘合剂层中,如果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性粘合剂形成,则能够更进一步提高耐热性。
对于本发明的偏振片来说,优选在第1透明基板与第2透明基板之间设置一片偏振器,偏振器通过第1粘合剂层与第1透明基板接合,通过第2粘合剂层与第2透明基板接合。
本发明的偏振片,也可以采用如下形态:在第1透明基板与第2透明基板相对的内面分别形成第1粘合剂层,通过第1粘合剂层在所述各透明基板上安装相互不同的两片偏振器。
在上述偏振片中,优选用第2粘合剂层接合:安装于第1透明基板上的偏振器的与第1粘合剂层相接的面的相反侧的面、和安装于第2透明基板上的偏振器的与第1粘合剂层相接的面的相反侧的面。
优选在分别安装于第1透明基板与第2透明基板上的偏振器的、与第1粘合剂层相接的面的相反侧的面上分别形成保护层,保护层之间用第2粘合剂层接合。
上述偏振片中,优选在分别安装于第1透明基板与第2透明基板上的偏振器的与第1粘合剂层相接的面的相反侧的面上分别形成保护层,保护层之间夹着第3透明基板用第2粘合剂层接合。
在本发明的偏振片中,优选对于中心波长为440nm、550nm或610nm的光,分别安装于第1透明基板与第2透明基板上的偏振器中的一个偏振器的吸收轴方向的透过率为10%~70%,另一个偏振器的吸收轴方向的透过率为1%以下。通过使偏振器的透过率在上述范围,可以抑制偏振片的劣化。
上述偏振器的水分含量为5重量%以下时,可以大幅提高偏振片的耐光性。
在本发明的偏振片中,如果所述偏振器为在聚乙烯醇系树脂的偏振器基板上吸附取向有二色性染料或碘的偏振器,或者所述偏振器是包含聚乙烯醇/聚亚乙烯基嵌段共聚物(ポリビニルアルコ—ル/ポリビニレンブロックコポリマ—)的膜,则可以更进一步提高耐光性。
从提高偏振片的耐光性的角度考虑,优选第1透明基板和第2透明基板中的至少一方的热传导率为5W/(m·K)以上。
从进一步提高偏振片的耐光性的角度考虑,优选第1透明基板和第2透明基板中的一方的材质是选自水晶、蓝宝石、氧化镁和尖晶石中的至少一种,另一方的材质是选自氧化镁、尖晶石、石英玻璃、硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃和水晶中的至少一种。
第1透明基板和第2透明基板中的至少一方是单晶的透明基板时,偏振片的耐光性更加优异。
本发明还提供将上述本发明的偏振片和相位差膜接合而成的光学部件。
本发明还提供上述偏振片的制造方法,其具有在减压下形成第1粘合剂层和/或第2粘合剂层的工序。
在上述偏振片的制造方法中,优选还具有在130℃以下的温度干燥安装于透明基板的偏振器的工序。由此,可以适当地调整偏振片的水分量。
本发明还提供具有上述偏振片和液晶显示面板的投射型液晶显示装置。这样的投射型液晶显示装置由于具有本发明的偏振片,因此能够将光学系统充分地小型化。
在上述投射型液晶显示装置中,优选第1透明基板和第2透明基板中的至少一方是单晶的透明基板,以该单晶的透明基板成为液晶显示面板侧的方式设置上述偏振片。
本发明的偏振片,初期耐光性、长期耐光性和耐热性都优异。
附图说明
图1:是说明具有1片偏振器的本发明偏振片的构成例的图。
图2:是说明具有1片偏振器的本发明偏振片的其它构成例的图(实施例1~8、比较例1的构成图)。
图3:是说明具有1片偏振器的本发明偏振片的其它构成例的图。
图4:是说明具有1片偏振器的本发明偏振片的其它构成例的图。
图5:是说明具有2片偏振器的本发明偏振片的构成例的图(实施例10~23的构成图)。
图6:是说明具有2片偏振器的本发明偏振片的其它构成例的图。
图7:是说明具有2片偏振器的本发明偏振片的其它构成例的图。
图8:是说明具有2片偏振器的本发明偏振片的其它构成例的图。
图9:是说明具有2片偏振器的本发明偏振片的其它构成例的图。
图10:是说明本发明光学部件构成的一例的图。
图11:是说明以往的偏振片构成的图。
图12:是说明比较例3中使用的偏振片的构成的图。
图13:是投影仪光路图。
图14:是耐光性评价装置的示意图。
符号说明
1...透明基板(第1透明基板);2...透明基板(第2透明基板);3、3a、3b...偏振器;4、4a、4b、5、6、6a、6b、11...粘合剂层;7...密封剂;8...照射光;9a、9b...保护层;10...透明基板(第3透明基板);12...相位差膜;20...高压水银灯;21...UV/IR截止滤波器;22...复眼透镜;23...偏振光束分离器阵列;24...分色镜;25...透镜;26...样品支架;27...白色光;28...红色、绿色光;29...蓝色光;111...高压水银灯;112...透镜阵列;112a...微小透镜;113...透镜阵列;114...偏振光转换元件;115...重叠透镜;122...反射镜;121、123、132...分色镜;134...反射镜;135...透镜;140R...红色用LCD面板;140G...绿色用LCD面板;140B...蓝色用LCD面板;142...偏振片(入射侧);143...偏振片(射出侧);150...十字形分色镜(クロスダイクロイックプリズム);170...投射透镜;180...屏幕。
具体实施方式
以下,对于本发明的偏振片以及使用其的投射型液晶显示装置,根据需要边参照附图,边对本发明优选的实施方式进行详细说明,但本发明并不限于这些实施方式。应说明的是,附图中,相同要素标以相同符号,并省略重复说明。此外,上下左右的位置关系只要没有特别说明,就是基于附图所示的位置关系。进而,附图的尺寸比例并不限于图示的比例。
图1是表示本发明偏振片的一种实施方式的示意图。图1的偏振片,在偏振器3的一面通过粘合剂层(第1粘合剂层)4接合透明基板(第1透明基板)1,在偏振器3的另一面通过粘合剂层(第2粘合剂层)5接合透明基板(第2透明基板)2。粘合剂层4与粘合剂层5的玻璃化转变温度不同。即使由于强力光透过时产生的热而在偏振片内部产生应力变形,通过在偏振器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,可有效地抑制偏振器3剥离等不良情况。应说明的是,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)。此外,本发明的粘合剂层通常是透明的。
粘合剂层4、5的玻璃化转变温度只要不同即可,对具体的温度没有特别限定,优选粘合剂层的玻璃化转变温度的差为60℃以上。通常推荐:使一方的粘合剂层的玻璃化转变温度为-80℃~-10℃,更优选为-70℃~-30℃,使另一方的粘合剂层的玻璃化转变温度为50℃~200℃,更优选为80℃~120℃。其中,玻璃化转变温度是根据JISC6481测定的值。
作为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,可以列举弹性粘合剂(例如硅橡胶、丙烯酸类橡胶)以及胶粘剂(例如丙烯酸类胶粘剂)。
作为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,可以列举环氧树脂系粘合剂(例如セメダイン公司制的热固化性环氧树脂EP582、ADEKA公司制的紫外固化性环氧树脂KR695A)、聚氨酯树脂系粘合剂、酚醛树脂系粘合剂等热固化性粘合剂;硅氧烷树脂(例如紫外线固化型硅氧烷、具有甲硅烷基末端聚醚的改性硅氧烷树脂)、氰基丙烯酸酯、丙烯酸类树脂等紫外线固化性粘合剂等。
作为在本发明中使用的透明基板1、2的材质,可以列举例如无机透明材料。具体而言,可示例硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、钛硅酸盐玻璃、熔融石英(石英玻璃)、水晶、蓝宝石、YAG结晶、荧石、氧化镁、尖晶石(MgO·Al2O3)。其中,从将偏振器3产生的热高效地释放到外部,将偏振器3低温化而提高偏振片的耐光性的角度考虑,优选热传导率为5W/mK以上的材质。作为这样的材质,可以列举例如水晶或蓝宝石、氧化镁、尖晶石。此外,优选透明基板1、2中的至少一方为单晶。作为单晶,示例有水晶、蓝宝石、YAG结晶、荧石,特别优选水晶、蓝宝石。
此外,优选透明基板1、2中的至少一方在380nm~780nm波长范围的正面相位差小于5nm。透明基板的正面相位差小于5nm时,光源发出的光通过偏振器而产生的偏振光的面没有歪斜地通过透明基板,因此从投影仪投射的画面的对比度良好。作为这样的透明基板,可示例硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、钛硅酸盐玻璃、熔融石英(石英玻璃)、氧化镁、尖晶石。
作为具体组合,优选透明基板1、2中的一方为热传导性高的氧化镁、蓝宝石、尖晶石、水晶,另一方是正面相位差低的氧化镁、尖晶石、硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、钛硅酸盐玻璃、熔融石英(石英玻璃)。此外,从控制价格较低的角度考虑,透明基板1、2中的一方使用水晶、硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、钛硅酸盐玻璃、熔融石英(石英玻璃)的构成也是有效的。
其中“正面相位差”是指,以透明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,以透明基板的厚度方向为Z轴,以各个轴方向的折射率为nx1、ny1、nz1,以膜厚为d1(nm)时,用(nx1-ny1)×d1计算出的数值。
作为透明基板1、2的厚度,从工业化时的收率、与适用的投影仪光学系统的大小匹配的观点出发,优选0.05mm~3mm,更优选0.08mm~2mm。透明基板的厚度为0.05mm以上时,加工时透明基板的破损得到抑制,可以稳定地制造。此外,透明基板的厚度为3mm以下时,能够将所得到的偏振片小型化、轻量化。
优选对透明基板1、2的与空气接触的外面实施与所使用的光的波长相应的防止反射处理。作为防止反射处理,可以列举例如利用溅射法或真空蒸镀法形成电介体多层膜、通过涂布赋予一层以上的低折射率层的方法。进而,还可以对防止反射面实施用于防止表面附着污垢的防污处理。作为防污处理,可以列举例如在表面形成对防止反射性能几乎没有影响的含氟的薄膜层。
作为本发明中使用的偏振器3,可以列举例如在聚乙烯醇系的树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、乙烯/乙酸乙烯酯(EVA)树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂等偏振片基材中吸附取向有二色性染料或碘的物质,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(聚亚乙烯基)的取向的分子链的聚乙烯醇/聚亚乙烯基嵌段共聚物。作为偏振器,特别优选在聚乙烯醇系树脂中吸附取向有二色性染料或碘的偏振器。
其中,偏振器的基材所用的聚乙烯醇系的树脂包括: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它能够共聚的单体(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)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或聚乙烯醇缩乙醛等。作为偏振器的基材,从染料的吸附性和取向性的观点出发,优选使用聚乙烯醇系的树脂膜,特别是包含聚乙烯醇的膜。
包含聚乙烯醇/聚亚乙烯基嵌段共聚物的偏振器是指,将通过拉伸等而分子取向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亚乙烯基的共轭嵌段的物质。也可以将该共聚物直接作为偏振器,但通常将含浸有硼酸和/或硼砂的物质作为偏振器使用。
作为偏振器的基材中吸附取向的物质,优选例如二色性染料。通过使用波长依赖性不同的染料,制作各种投射型液晶显示装置的蓝色光路(ブル—チャンネル)用途、绿色光路(グリ—ンチャンネル)用途、红色光路(レッドチャンネル)用途的各种偏振器。
作为二色性染料,可以列举在“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。作为二色性染料,具体可列举游离酸形态的下述通式(I)表示的化合物。
其中,在式(I)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表示可以被取代的萘基,结合于Me的氧原子和用-N=N-表示的偶氮基键合于苯环上的位于相互邻接位置的碳。R1和R2各自独立地表示碳原子数为1~4的烷基、碳原子数为1~4的烷氧基、羧基、磺酸基(スルホ基)、磺酰胺基(スルホンアミド基)、磺烷基酰胺基(スルホンアルキルアミド基)、氨基、酰基氨基、硝基或卤素原子。
此外,作为二色性染料,可列举游离酸形态的下述通式(II)表示的化合物。
其中,在式(II)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、碳原子数为1~4的烷基、碳原子数为1~4的烷氧基、羧基、磺酸基、磺酰胺基、磺烷基酰胺基、氨基、卤素原子或硝基,m表示0或1。
进而,作为二色性染料,可列举游离酸形态的下述通式(III)表示的化合物。
Q1-N=N-Q2-X-Q3-N=N-Q4 (III)
其中,在式(III)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,Q2和Q3各自独立地表示可以被取代的亚苯基。此外,X表示分别用下式(III-1)或式(III-2)表示的二价基团。
—N=N— (III-1)
此外,作为二色性染料,可列举游离酸形态的下述通式(IV)表示的化合物。
其中,在式(IV)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萘基,与Me结合的氧原子和用-N=N-表示的偶氮基键合于苯环上的位于相互邻接位置的碳上。R5和R6各自独立地表示氢原子、碳原子数为1~4的烷基、碳原子数为1~4的烷氧基或磺酸基。Y表示分别用下式(IV-1)或式(IV-2)表示的二价基团。
—N=N— (IV-1)
此外,作为二色性染料,可列举由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以及C·I·直接黄142组成的组所示的用染料索引通用名(Color Index Generic Name)表示的物质。
二色性染料可以以游离酸的形态使用,还可以以铵盐、乙醇胺盐、烷基胺盐等胺盐的形态使用。二色性染料通常优选以锂盐、钠盐、钾盐等碱金属盐的形态使用。所述二色性染料可以单独使用一种或将两种以上组合使用。
偏振器例如如下制造。首先,将二色性染料溶解于水中,使得浓度为0.0001~10重量%左右,制备染浴。根据需要可以使用染色助剂。例如,优选将作为染色助剂的芒硝溶解在染浴中,使得浓度为0.1~10重量%。
在如此制备的染浴中浸渍偏振器的基材,进行染色。优选的染色温度为40~80℃。染料的取向通过将染色前的偏振膜基材或经染色的偏振器基材拉伸来进行。作为拉伸的方法,可以列举例如用湿式法或干式法等进行拉伸的方法。
为了提高偏振器的透光率、偏振度和耐光性,也可以进行硼酸处理等的后处理。硼酸处理根据所用偏振器基材的种类、所用染料的种类而不同,通常是使用浓度调整到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℃的温度范围浸渍偏振膜基材的处理。进而根据需要,还可以并用含有阳离子系高分子化合物的水溶液进行固定处理。
本发明中使用的偏振器3的水分含量优选为5重量%以下,更优选为1重量%以下。对于在PVA中添加二色性染料制成的偏振器,如果使水分含量为5重量%以下,则显著抑制染料分解,可以大幅提高所得偏振片的耐光性。
偏振器3的水分含量的测定方法是将偏振器以曝露的状态在130℃通风干燥20分钟,求出偏振器重量的减重所占的比例的方法。即,由下式算出偏振器的水分含量。
水分含量(%)=[(W1-W2)/W1]×100
W1:偏振器干燥前的重量,W2:偏振器干燥后的重量
偏振器3的水分含量的调整通过干燥偏振器来进行。用于将偏振器3的水分含量调整到5重量%以下的干燥工序,可以是偏振器3完全没有与透明基板1、2接合的阶段,还可以是在偏振器3的单面或两面接合透明基板1、2后的阶段。为了能够维持偏振器的平坦性,而且从偏振器3的未与透明基板接合的面迅速地除去水分,更优选在单面接合透明基板的阶段进行干燥的方法。此时,还有水分不会从干燥后的透明基板侧侵入,容易维持偏振器的干燥状态的优点。此外,在偏振器3的单面接合透明基板的阶段进行干燥,在偏振器的另一单面接合透明基板之后,在130℃以下的温度进行干燥,则能够进一步干燥偏振器,因此是优选的。
作为干燥方法,可以使用以往公知的方法,可以列举例如加热干燥法、减压干燥法。从偏振片的生产设备的简易性出发,优选加热干燥法。作为加热干燥法,可以列举例如放入加热烘箱的方法;对偏振片照射光,利用偏振器吸收光而导致的偏振片本身发热的方法。作为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,可以在较短的时间内结束干燥,通过设为130℃以下,可以抑制粘合剂层、保护层的劣化以及偏振器的光学特性的劣化。
接着,对于本发明的偏振片的制造方法,以图1所示的偏振片的情况作为例子进行说明。在该制造方法中,包括:形成粘合剂层4、5的工序以及通过粘合剂层4、5将偏振器3和透明基板1、2接合的工序。其中重要的是在减压下进行粘合剂层的形成。由此防止气泡混入粘合剂层4、5。进而,利用粘合剂层4、5的偏振器3与透明基板4、5的接合也优选在减压下进行。应说明的是,粘合剂层4、5的形成在偏振器3和透明基板1、2的一方或两方形成即可。
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):在偏振器3的两面分别涂布两种不同的粘合剂而形成粘合剂层4、5之后,用粘合剂层4、5接合透明基板1、2的方法。
(2):在透明基板1上涂布粘合剂A,在得到的粘合剂层4上接合偏振器3,并在偏振器3上涂布粘合剂B,在得到的粘合剂层5上接合透明基板2的方法。
(3):在透明基板1上涂布粘合剂B,在得到的粘合剂层4上接合偏振器3,并在偏振器3上涂布粘合剂A,在得到的粘合剂层5上接合透明基板2的方法。
(4):在透明基板1上涂布粘合剂A,在得到的粘合剂层4上接合偏振器3,另外,在透明基板2上涂布粘合剂B,将得到的粘合剂层5和偏振器3接合的方法。
(5):在透明基板1上涂布粘合剂B,在得到的粘合剂层4上接合偏振器3,另外,在透明基板2上涂布粘合剂A,将得到的粘合剂层5与偏振器3接合的方法。
(6):在偏振器3上涂布粘合剂A,在得到的粘合剂层4上接合透明基板1,并在偏振器3上涂布粘合剂B,在得到的粘合剂层5上接合透明基板2的方法。
(7):在偏振器3上涂布粘合剂B,在得到的粘合剂层4上接合透明基板1,并在偏振器3上涂布粘合剂A,在得到的粘合剂层5上接合透明基板2的方法。
(8):在偏振器3的单面涂布粘合剂A形成粘合剂层5,另外,在透明基板1上涂布粘合剂B,在得到的粘合剂层4上接合偏振器3的没有涂布粘合剂A的面,并在粘合剂层5上接合透明基板2的方法。
(9):在偏振器3的单面涂布粘合剂B形成粘合剂层5,另外,在透明基板1上涂布粘合剂A,在得到的粘合剂层4上接合偏振器3的没有涂布粘合剂B的面,并在粘合剂层5上接合透明基板2的方法。
本发明的偏振片的其它实施方式示于图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,偏振器3的、不与粘合剂层4、5接触的露出部分用密封剂7被覆。由此,防止水分从空气中侵入偏振器3,偏振器3的耐热性提高。
在图2的偏振片中,偏振器3的、不与粘合剂层4、5接触的露出部分用密封剂7覆盖。此外,粘合剂层4、5也同时用密封剂7覆盖。该密封剂7形成于偏振器3和粘合剂层4、5的外周部领域,例如偏振器3为四边形时,形成于其全部四个边。图3的偏振片是透明基板2的面积小于偏振器3和粘合剂层4、5时的例子,位于透明基板1与透明基板2的狭窄部的偏振器3和粘合剂层4、5的外周部被密封剂7被覆。图4的偏振片是透明基板1、2的面积小于偏振器3和粘合剂层4、5时的例子,从透明基板1和透明基板2向外突出的偏振器3和粘合剂层4、5的外周部被密封剂7被覆。
作为密封剂7,可以使用以往公知的密封剂,优选加工时具有流动性,加工后固化而具有密封功能的物质。例如,可以很好地使用紫外线固化型树脂、热固化型树脂,或者通过两者的作用而固化的树脂。使用加工时具有流动性的树脂时,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,可以是与形成上述粘合剂层的粘合剂A或B相同种类的物质。作为密封剂,具体例示乙烯-酸酐共聚物(例如デュポン公司制、注册商标“BYNEL”)等聚烯烃系树脂、环氧树脂系粘合剂(例如セメダイン公司制的热固化性环氧树脂、商品名“EP582”,ADEKA公司制的紫外固化性环氧树脂、商品名“KR695A”,スリ—ボンド公司制的紫外固化性环氧树脂、商品名“TB3025G”,ナガセケムテックス公司制的紫外固化性树脂、商品名“XNR5516Z”)、聚氨酯树脂系粘合剂、酚醛树脂系粘合剂等热固化性粘合剂;硅氧烷树脂(例如紫外线固化型硅氧烷、具有甲硅烷基末端聚醚的改性硅氧烷树脂)、氰基丙烯酸酯、丙烯酸类树脂等紫外线固化性粘合剂。
使用固化性树脂作为密封剂7时,优选固化前的挥发成分为2重量%以下,更优选为1重量%以下。如果是挥发成分为2重量%以下的密封剂,则可抑制加工后在密封剂内产生微小气泡,并且能够在减压下进行密封剂的涂布,加工收率大幅提高。其中,挥发成分是根据“JIS K 6249”测定得到的值。
此外,优选密封剂7固化后的玻璃化转变温度为80℃以上,煮沸吸水率为4重量%以下。由此耐热性得到提高,并且水分从大气向偏振器的侵入得到抑制,偏振片的耐光性提高。其中,煮沸吸水率是指,将密封剂的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质量的百分率,是根据“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。密封剂的透湿度为60g/m2·24hr以下时,能够进一步抑制水分从大气向偏振器的侵入,能够提高偏振片的耐光性。其中,透湿度是指,根据“JIS Z 0208”求出将密封剂的调整为厚度100μm的固化物在温度40℃、相对湿度90%的环境下透过的水分量。
接着,对于偏振片具有2片偏振器时的实施方式进行说明。在图5中示出具有2片偏振器的偏振片的实施方式的例子。图5的偏振片,在隔离着相对的2片透明基板1、2的相对的内面分别形成粘合剂层4a、4b,通过这些粘合剂层4a、4b在透明基板1、2上分别安装2片偏振器3a、3b。接着,通过粘合剂层6接合偏振器3a、3b的与粘合剂层4a、4b相接的面的相反侧的面。偏振器3a、3b和粘合剂层4a、4b、6的露出部分用密封剂7覆盖。通过如此构成,防止水分从空气中向偏振器3a、3b侵入,而且减轻对偏振器3a、3b的热负荷。
其中,粘合剂层4a与粘合剂层6的玻璃化转变温度、以及粘合剂层6与粘合剂层4b的玻璃化转变温度分别不同是重要的。由此,即使是使用2片偏振器的偏振片,由于热而在偏振片内部产生的应力变形也被玻璃化转变温度不同的粘合剂层4a、4b、6吸收、缓和,从而有效地抑制偏振器等剥离等的不良情况。应说明的是,具有3片以上偏振器的偏振片的情况也同样地发挥本发明的作用。
将偏振器3a和偏振器3b接合的粘合剂层6的玻璃化转变温度优选-80℃~-10℃,更优选-70℃~-30℃的范围。此外,将偏振器3a和透明基板1接合的粘合剂层4、以及将偏振器3b和透明基板2连接的粘合剂层5的玻璃化转变温度优选50℃~200℃的范围,更优选80~120℃的范围。
玻璃化转变温度为-80℃~-10℃的粘合剂和玻璃化转变温度为50℃以上的粘合剂的具体例,在此示例上述的例子。
在图5所示的偏振片中,优选使入射光8最初透过的偏振器3b的吸收轴方向的透过率高于入射光8接着透过的偏振器3a的吸收轴方向的透过率。具体而言,对于所使用的光的中心波长,优选使光第二透过的偏振器3a吸收轴方向的透过率为1%以下,使光最初透过的偏振器3b的吸收轴方向的透过率为10%~70%。如果偏振器3b的吸收轴方向的透过率小于10%,则偏振器3b的发热量增大而有可能促进偏振器3b的劣化。另一方面,偏振器3b的吸收轴方向的透过率大于70%时,偏振器3a的发热量有增大的可能。通过将偏振器3b的吸收轴方向的透过率设为10%~70%,偏振器3a和偏振器3b在热负荷方面不会产生不均,能够抑制将偏振器3a和偏振器3b一体层叠而成的偏振片的劣化。应说明的是,所使用的光的中心波长根据RGB色而不同,测定吸收轴方向的透过率的波长:Rch为610nm,Gch为550nm,Bch为440nm。
偏振器3a、3b的材质和制法在此可以例示上述的例子,对于透明基板1、2和密封剂7的材质等也可以例示上述的例子。
在图5所示的偏振片的制造方法中,与上述的偏振器为1片的偏振片的情况相同,包括形成粘合剂层4a、4b、6的工序以及通过粘合剂层4a、4b、6将偏振器3a、3b和透明基板1、2接合的工序。粘合剂层4a、4b、6的形成在减压下进行。
作为图5的偏振片的制造方法的具体例例示如下的方式。
(1)在按透明基板1、粘合剂层4a、偏振器3a的顺序层叠而成的中间体A的、偏振器3a的没有形成粘合剂层4a的面(以下有时将其称为中间体A的偏振器面)上形成粘合剂层6,并将粘合剂层6与按透明基板2、粘合剂层4b、偏振器3b的顺序层叠而成的中间体B的、偏振器3b的没有形成粘合剂层4b的面(以下有时将其称为中间体B的偏振器面)接合的方法。
(2)在中间体B的偏振器面上形成粘合剂层6,并将中间体A的偏振器面接合的方法。
(3)将中间体B的偏振器面与按透明基板1、粘合剂层4a、偏振器3a、粘合剂层6的顺序层叠而成的中间体C的粘合剂层6接合的方法。
(4)将中间体A的偏振器面与按透明基板2、粘合剂层4b、偏振器3b、粘合剂层6的顺序层叠而成的中间体D的粘合剂层6接合的方法。
(5)在按偏振器3a、粘合剂层6、偏振器3b的顺序层叠而成的中间体E的、偏振器3a的没有形成粘合剂层6的面上形成粘合剂层4a,并将粘合剂层4a与透明基板1接合而形成中间体F。接着,在偏振器3b的没有形成粘合剂层6的面(以下有时将其称为中间体F的偏振器面)上形成粘合剂层4b,将粘合剂层4b与透明基板2接合的方法。
(6)在中间体E的偏振器3b的没有形成粘合剂层6的面上形成粘合剂层4b,将粘合剂层4b与透明基板2接合而形成中间体G。接着,在偏振器3a的没有形成粘合剂层6的面(以下有时将其称为中间体G的偏振器面)上形成粘合剂层4a,并将粘合剂层4a与透明基板1接合的方法。
(7)在透明基板1上形成粘合剂层4a,并将粘合剂层4a与中间体G的偏振器面接合的方法。
(8)在透明基板2上形成粘合剂层4b,并将粘合剂层4b与中间体F的偏振器面接合的方法。
作为中间体A的制造方法,可以列举在偏振器3a的单面上形成粘合剂层4a,将粘合剂层4a和透明基板1接合的方法;在透明基板1的单面形成粘合剂层4a,将粘合剂层4a和偏振器3a接合的方法。
作为中间体B的制造方法,可以列举在偏振器3b的单面上形成粘合剂层4b,将粘合剂层4b和透明基板2接合的方法;在透明基板2的单面形成粘合剂层4b,将粘合剂层4b和偏振器3b接合的方法。
作为中间体C的制造方法,可以列举在偏振器3a的单面上形成粘合剂层4a,并在偏振器3a的另一面上形成粘合剂层6,将粘合剂层4a和透明基板1接合的方法;在中间体A的偏振器面上形成粘合剂层6的方法。
作为中间体D的制造方法,可以列举在偏振器3b的单面上形成粘合剂层4b,并在偏振器3b的另一面上形成粘合剂层6,将粘合剂层4b和透明基板2接合的方法;在中间体B的偏振器面上形成粘合剂层6的方法。
图6和图7示出具有2片偏振器的偏振片的其它实施方式。图6的偏振片是透明基板2的面积小于偏振器3a、3b和粘合剂层4a、4b、6时的例子,位于透明基板1和透明基板2的狭窄部的偏振器3a、3b和粘合剂层4a、4b、6的外周部被密封剂7被覆。图7的偏振片是透明基板1、2的面积小于偏振器3a、3b和粘合剂层4a、4b、6时的例子,从透明基板1和透明基板2向外突出的偏振器3a、3b和粘合剂层4a、4b、6的外周部被密封剂7被覆。
图8和图9示出具有2片偏振器的偏振片的另外的其它实施方式。图8的偏振片与图5的偏振片的不同点在于:在偏振器3a、3b的与粘合剂层4a、4b相接的面的相反侧的面上分别形成保护层9a、9b,这些保护层9a、9b用粘合剂层6接合。
对于图8的偏振片,粘合剂层4a与粘合剂层6的玻璃化转变温度、以及粘合剂层6与粘合剂层4b的玻璃化转变温度也分别不同。由此,由于热等而在偏振片内部产生的应力变形,被玻璃化转变温度不同的粘合剂层4a、4b、6吸收、缓和,可有效地抑制偏振器等剥离等的不良情况。应说明的是,粘合剂层4a、粘合剂层4b、粘合剂层6的优选玻璃化转变温度与图5的情况相同。
作为本发明中使用的保护层9a、9b的材质,可以列举例如乙烯-酸酐共聚物(例如BYNEL(注册商标、デュポン公司)等聚烯烃系粘合剂、环氧树脂系粘合剂、聚氨酯树脂系粘合剂、酚醛树脂系粘合剂等热固化性粘合剂;硅氧烷树脂(例如アデカ公司制的紫外固化型树脂、商品名“FX-V550”,紫外线固化型硅氧烷,硅氧烷RTV,硅橡胶,具有甲硅烷基末端聚醚的改性硅氧烷树脂)、氰基丙烯酸酯、丙烯酸类树脂等紫外线固化性粘合剂。其中,从能够防止溶剂侵入透明基板1、2与偏振器3a、3b之间的观点出发,优选无溶剂型的粘合剂。
向偏振器3a、3b形成保护层9a、9b可例示,将形成为膜状的保护层9a、9b贴合到偏振器3a、3b而形成,或者在偏振器3a、3b的表面涂布作为保护层9a、9b的固化性树脂并固化而形成。向偏振器3a、3b形成保护层9a、9b可以是偏振器3a、3b接合到透明基板1、2的前工序,也可以是后工序。通过在偏振器3a、3b上形成保护层9a、9b,偏振器3a、3b的机械强度提高,制造中的收率提高。进而,可以防止投射型液晶显示装置长期使用中偏振器3a、3b产生裂纹。
当偏振器3a、3b的基材包含PVA,保护层9a、9b是涂布固化性树脂并固化而成时,作为所使用的固化性树脂优选热固化性树脂和紫外固化性树脂。另外,此时,由于在固化工序中无需高温状态,不会使偏振片的光学性能降低,因此特别优选紫外固化性树脂。此外,保护层9a、9b的厚度优选为0.1μm~30μm,更优选为1μm~20μm。保护层9a、9b的厚度为0.1μm以上时,偏振器3a、3b的机械强度提高,可以防止偏振器3a、3b的破损,保护层9a、9b的厚度为30μm以下时,由于可以将偏振器3a、3b因吸光而产生的热高效地传导到透明基板1,2,结果偏振片的耐光性得到提高。
图9的偏振片,在透明基板1、2上通过粘合剂层4a、4b安装偏振器3a、3b,进而在偏振器3a、3b上形成保护层9a、9b。接着,保护层9a、9b间隔着透明基板10用粘合剂层6a、6b接合。并且,偏振器3a、3b的露出部分用密封剂7封固。与图8的偏振片相同,粘合剂层4a与粘合剂层6a的玻璃化转变温度、以及粘合剂层6b与粘合剂层4b的玻璃化转变温度分别不同。粘合剂层4a、4b、6a、6b的优选玻璃化转变温度与图5的情况相同。通过如此构成,偏振器3a、3b产生的热除了向透明基板1、2传导外,还传向透明基板10,进一步促进偏振器3a、3b的排热。
接着,对本发明的光学部件进行说明。本发明的光学部件是将上述的偏振片和相位差膜接合而成的,在以上说明的偏振片中的透明基板的外表面上接合相位差膜而成。即,光学部件在选自本发明的偏振片的第1透明基板的与第1粘合剂层相接的面的相反侧的面、以及第2透明基板的与第2粘合剂层相接的面的相反侧的面中的至少一面上接合相位差膜而成。图10表示本发明光学部件的一例。图10的光学部件在图2所示的偏振片的透明基板2的表面通过粘合剂层11接合相位差膜12。其中,作为形成粘合剂层11的粘合剂,可以列举例如弹性粘合剂、胶粘剂、固化性粘合剂,其中优选使用固化性粘合剂。
作为在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。作为相位差膜12,可以使用例如倾斜取向(倾斜配向)或混合取向(ハイブリッド配向)的盘状液晶被包含交联的透明有机高分子的基质保持的相位差膜。作为相位差膜的基质材料,通常,三乙酰纤维素或聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等耐环境性、耐试剂性优异的有机高分子膜是适合的。
本发明的偏振片可以用于例如具有液晶显示面板(以下有时记为“LCD面板”)的投射型液晶显示装置(投影仪)等中。以图13所示的背投影仪的光学系统为例对其进行详细说明。
以高压水银灯111为光源的光束,首先通过第1透镜阵列112、第2透镜阵列113、偏振光转换元件114、重叠透镜115进行在反光束断面的亮度均匀化和偏振化。具体而言,从光源111射出的光束被将微小透镜112a配置成矩阵状的第1透镜阵列112分割成多个微小的光束。第2透镜阵列113和重叠透镜115以各个被分割的光束照射作为照明对象的三个LCD面板140R、140G、140B整体的方式具有,因此,各LCD面板入射侧表面形成整体大体均匀的照度。
偏振光转换元件114通常由偏振光束分离器阵列构成,配置在第2透镜陈列113与重叠透镜115之间。由此,预先将来自光源的无规偏振光转换成具有特定偏振方向的偏振光,减少在后述的入射侧偏振片的光量损失,从而发挥提高画面亮度的作用。
亮度均匀化和偏振化的光经过反射镜122,并依次通过用于分离成RGB三原色的分色镜121、123、132,分离成红色光路、绿色光路、蓝色光路,分别入射到LCD面板140R、140G、140B。
对于LCD面板140R、140G、140B,在其入射侧和射出侧分别配置本发明的偏振片(入射侧)142和偏振片(射出侧)143。
对于在RGB各光路中夹着液晶面板地配置在入射侧和射出侧的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(射出侧)143,以与其吸收轴平行的构成配置,发挥在配置于各光路的LCD面板140R、140G、140B中通过图像信号将按照各像素进行控制的偏振状态转换成光量的功能。
本发明的偏振片采用红色光路、绿色光路、蓝色光路的所有光路共通的构成,无论在哪个光路作为耐久性优异的偏振片都是有效的,其中蓝色光路、绿色光路特别有效。此外,偏振片所含的第1透明基板和第2透明基板中的至少一方为单晶透明基板时,优选以单晶透明基板成为LCD面板侧的方式设置偏振片。进而,LCD面板的射出侧和入射侧都设有偏振片时,射出侧和入射侧的偏振片都优选单晶透明基板侧设置在LCD面板侧。
对应于LCD面板140R、140G、140B的图像数据,对每个像素以不同的透过率使入射光透过,由此制成的光学像通过十字形分色镜150合成,并通过投射透镜170扩大投射到屏幕180上。
实施例
以下示出实施例,对本发明更详细地进行说明,但本发明并不限于这些实施例。
(实施例1)
作为实施例1,如下制作具有图2所示构成的偏振片。首先,将聚乙烯醇膜(クラレ公司制、商品名“VF-PX”、以下记为“PVA膜”)单轴拉伸,用多偶氮系的吸收蓝色的染料进行染色,使之干燥,得到投影仪蓝色光路用的偏振器3。偏振器3的厚度为28μm,440nm处的偏振度为99.9%,吸收轴方向的透过率为0.0%。
通过包含粘合剂A丙烯酸系胶粘剂(リンテック公司制、玻璃化转变温度-50℃、以下记为“胶粘剂1”)的粘合剂层4,将如此得到的偏振器3的一面接合到透明基板(厚度0.5mm的青板玻璃(青板ガラス)基板(硅酸盐玻璃))1上。接着,用60℃的烘箱干燥24小时,将偏振器3的水分量调整到5重量%以下。接着,通过包含粘合剂B环氧系紫外固化性树脂(ADEKA公司制、商品名“KR695A”、玻璃化转变温度90℃)的粘合剂层5,在减压下将透明基板(厚度0.5mm的蓝宝石基板、京セラ公司制、热传导率40W/mK)2接合于偏振器3的另一面。然后,以覆盖偏振器3的露出部分的方式,在减压下涂布包含紫外固化性环氧树脂(スリ—ボンド公司制、商品名“TB3025G”、透湿度10g/m2·24hr)的密封剂7,使之固化,得到图2所示构成的偏振片。另外,对所用的蓝宝石基板和青板玻璃基板的与空气接触的面,实施利用真空蒸镀形成电介体5层的防止反射处理。
<初期耐光性评价>
为了评价所制成的偏振片的耐光性,将所制成的偏振片以偏振片的透明基板1的面位于LCD面板侧的方式投入到图14所示的耐光性评价装置的蓝色光路用的光路中,开始进行光照射,调查有无因劣化导致的光泄漏的发生(以下称为“初期评价”)。结果示于表2。表中,“○”表示评价开始经过24小时后光泄漏小于0.5%,没有光导致的劣化,“×”表示评价开始经过24小时后光泄漏为0.5%以上,有光导致的劣化。
<长期耐光性评价>
将得到的偏振片在60℃、相对湿度90%的环境下放置72小时后,进行同样的耐光性评价(以下称为“长期评价”)。
<耐热性评价>
为了评价所制成的偏振片的耐热性,将偏振片在110℃的环境下保存72小时后,观察偏振器有无剥离(以下称为“耐热性试验”)。结果示于表2。表中,“○”表示偏振器没有剥离、耐热性优异,“×”表示看到偏振器的剥离,耐热性差。
另外,图14的耐光性评价装置以飞利浦公司制的130W的高压水银灯作为光源20,具有偏振光束分离器阵列23、双凸透镜25等与背投电视的光学系统相同的光学系统,作为向偏振片26的照射光量,每1cm2为3.0W。其中光泄漏是指投入到耐光性评价装置后引起的偏振片26的劣化现象,吸收轴方向的透过率上升的现象。将评价对象的偏振片和正常的偏振片配置于正交尼科耳棱镜时,本来应透过率低的偏振片表现为光泄漏而透过。
(实施例2~8)
透明基板1、透明基板2、密封剂7、粘合剂A和粘合剂B使用表1所示的物质,偏振器3的干燥在表1所记载的条件下进行,除此之外,与实施例1同样地制作偏振片。对所制成的偏振片与实施例1同样地评价。结果示于表1和2。
另外,表1中的“胶粘剂2”是指丙烯酸系胶粘剂(リンテック公司制、玻璃化转变温度-60℃),“XNR5542”是指环氧系紫外固化性树脂(ナガセケムテックス公司制、商品名、玻璃化转变温度105℃),“KR695B”是指环氧系紫外固化性树脂(ADEKA公司制、商品名KR695B、玻璃化转变温度95℃),“XNR5516Z”是指紫外固化性环氧树脂(ナガセケムテックス公司制、商品名、透湿度10g/m2·24hr),“EP582”是指紫外固化性环氧树脂(セメダイン公司制、商品名、透湿度20g/m2·24hr)。
(实施例9)
作为图2的偏振器3,使用包含聚乙烯醇/聚亚乙烯基嵌段共聚物的偏振器,除此以外与实施例1同样地操作,可以得到本发明的偏振片。
(比较例1)
作为粘合剂A和B,均使用环氧系紫外固化性树脂(ADEKA公司制、商品名“KR695A”、玻璃化转变温度90℃),除此以外与实施例1同样地制作偏振片。结果示于表1和2。将所制成的偏振片在110℃的环境下保存72小时,结果看到偏振器剥离,确认耐热性差。
表1
透明基板1 | 透明基板2 | 粘合剂A | 粘合剂B | 密封剂 | 干燥条件 | |
实施例1 | 蓝宝石 | 青板玻璃 | 胶粘剂1 | KR695A | TB3025G | 60℃×24小时 |
实施例2 | 蓝宝石 | 水晶 | 胶粘剂1 | KR695A | TB3025G | 50℃×72小时 |
实施例3 | 水晶 | 水晶 | 胶粘剂1 | KR695A | TB3025G | 70℃×12小时 |
实施例4 | 水晶 | 青板玻璃 | 胶粘剂1 | XNR5542 | XNR5516Z | 80℃×48小时 |
实施例5 | 蓝宝石 | 青板玻璃 | 胶粘剂2 | XNR5542 | XNR5516Z | 80℃×48小时 |
实施例6 | 氧化镁 | 氧化镁 | 胶粘剂2 | XNR5542 | XNR5516Z | 80℃×24小时 |
实施例7 | 氧化镁 | 尖晶石 | 胶粘剂2 | KR695B | EP582 | 80℃×24小时 |
实施例8 | 氧化镁 | 尖晶石 | 胶粘剂2 | KR695B | EP582 | 80℃×6小时 |
比较例1 | 蓝宝石 | 青板玻璃 | KR695A | KR695A | TB3025G | 60℃×24小时 |
表2
(实施例10)
作为实施例10,如下制作具有图5所示构成的偏振片。首先,将PVA膜单轴拉伸,用多偶氮系的吸收蓝色的染料进行染色,使之干燥,分别得到投影仪蓝色光路用的偏振器3a和3b。偏振器3a在440nm处的偏振度为32.0%,吸收轴方向的透过率为46.0%,偏振器3b的偏振度为99.9%,吸收轴方向的透过率为0.0%。
在偏振器3a的单面上涂布形成粘合剂层6的粘合剂即丙烯酸系胶粘剂1(リンテック公司制:玻璃化转变温度-50℃),将粘合剂层6和偏振器3b接合,得到中间体E。在作为透明基板1的厚度0.5mm的蓝宝石基板的一面上,涂布形成粘合剂层4a的粘合剂即紫外固化性环氧树脂(ADEKA公司制、商品名“KR695A”、玻璃化转变温度90℃),将粘合剂层4a和中间体E的偏振器3a的没有形成粘合剂层6的面接合,得到中间体F。接着,将中间体F用80℃的烘箱干燥24小时后,在作为透明基板2的厚度0.5mm的玻璃基板上涂布形成粘合剂层4b的粘合剂即环氧系紫外固化性树脂(ナガセケムテックス公司制、商品名“XNR5542”、玻璃化转变温度105℃),在减压下将粘合剂层4b和中间体F的偏振器面接合。然后,作为密封剂7,使用环氧系紫外固化性树脂(スリ—ボンド公司制、商品名“TB3025G”、透湿度10g/m2·24hr),将偏振器3a、偏振器3b、粘合剂层4a、粘合剂层4b、粘合剂层6的露出部分被覆,得到图5所示构成的偏振片。所制成的偏振片的厚度为1.1mm。
对于如此得到的偏振片,用图14所示的耐光性评价装置,与实施例1同样地进行耐光性评价(初期评价和长期评价)以及耐热性评价。还进行了小型化的评价。结果示于表3和表4。
<小型化的评价>
测定所制成的偏振片的厚度,对能否小型化进行评价。结果示于表2。表中,“○”表示偏振片的厚度小于1.5mm,能够小型化,“×”表示偏振片的厚度为1.5mm以上,无法小型化。
(实施例11~22)
透明基板1、透明基板2、密封剂7、粘合剂层4a、粘合剂层4b、粘合剂层6使用表3所示的物质,偏振器3a、3b的干燥在表3所记载的条件下进行,除此之外,与实施例10同样地制作偏振片。接着,与实施例10同样地进行小型化的评价、耐光性评价(初期评价和长期评价)以及耐热性评价。结果示于表3和表4。
(实施例23)
作为偏振器,使用包含聚乙烯醇/聚亚乙烯基嵌段共聚物的偏振器,除此以外与实施例10同样地操作,可以得到本发明的偏振片。
(比较例2)
在图5所示的偏振片中,粘合剂层4a、4b和6均使用环氧系紫外固化性树脂(ADEKA公司制、商品名“KR695A”、玻璃化转变温度90℃),除此以外与实施例10同样地制作偏振片。结果示于表3和4。将所制成的偏振片在110℃的环境下保存72小时,结果看到偏振器剥离,确认耐热性差。
(比较例3)
作为比较例3,如下制作图12所示构成的偏振片。首先,在与实施例10同样地得到的偏振器3a和偏振器3b的两面,用在羧基改性聚乙烯醇树脂(产品名:KL318)中以水溶性聚酰胺环氧树脂(产品名:スミレ—ズレジン650)作为有效成分的粘合剂,贴合厚80μm的乙酰纤维素系膜(コニカ公司制KC8UY、以下称为8UYTAC)S,制成偏振膜。在含有偏振器3a的偏振膜的单面通过粘合剂层4贴合0.5mm的蓝宝石基板(京セラ公司制),制成偏振片。此外,在含有偏振器3b的偏振膜的单面,通过粘合剂层4贴合0.5mm的水晶基板,制成偏振片。将这2片偏振片对着光8入射的方向如图12那样配置。另外,2片偏振片以间隔为1mm地进行设置。设置时的、包括偏振片间距的厚度约为2.5mm。结果示于表3和4。
表3
透明基板1 | 透明基板2 | 粘合剂4a | 粘合剂6 | 粘合剂4b | 密封剂 | 干燥条件 | |
实施例10 | 蓝宝石 | 玻璃 | KR695A | 胶粘剂1 | KNR5542 | XNR5516Z | 80℃×24小时 |
实施例11 | 玻璃 | 蓝宝石 | KR695A | 胶粘剂1 | KNR5542 | XNR5516Z | 80℃×24小时 |
实施例12 | 水晶 | 玻璃 | KR695A | 胶粘剂1 | KNR5542 | XNR5516Z | 80℃×24小时 |
实施例13 | 玻璃 | 水晶 | KR695A | 胶粘剂1 | KNR5542 | XNR5516Z | 80℃×48小时 |
实施例14 | 尖晶石 | 水晶 | KR695A | 胶粘剂1 | KNR5542 | XNR5516Z | 80℃×48小时 |
实施例15 | 水晶 | 尖晶石 | KR695A | 胶粘剂1 | KNR5542 | XNR5516Z | 80℃×48小时 |
实施例16 | 尖晶石 | 玻璃 | KR695A | 胶粘剂1 | KNR5542 | XNR5516Z | 80℃×48小时 |
实施例17 | 玻璃 | 尖晶石 | KNR5542 | 胶粘剂2 | KR695A | TB3025G | 70℃×48小时 |
实施例18 | 水晶 | 尖晶石 | KNR5542 | 胶粘剂2 | KR695A | TB3025G | 70℃×48小时 |
实施例19 | 尖晶石 | 水晶 | KNR5542 | 胶粘剂2 | KR695A | TB3025G | 70℃×48小时 |
实施例20 | 蓝宝石 | 水晶 | KNR5542 | 胶粘剂2 | KR695A | TB3025G | 90℃×24小时 |
实施例21 | 水晶 | 蓝宝石 | KNR5542 | 胶粘剂2 | KR695A | TB3025G | 90℃×24小时 |
实施例22 | 尖晶石 | 尖晶石 | KNR5542 | 胶粘剂2 | KR695A | TB3026G | 90℃×24小时 |
比较例2 | 蓝宝石 | 玻璃 | KR695A | KR695A | KR695A | XNR5516Z | 80℃×24小时 |
比较例3 | 蓝宝石 | 水晶 | — | — | — | — | — |
表4
本发明的偏振片耐光性优异且能够小型化。因此,用于投射型液晶显示装置时,能够对光学系统的小型化作出大的贡献,实现高亮度且长寿命化。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 (21)
1.偏振片,其是至少两片透明基板隔离着相对,在位于一个最外侧的第1透明基板与位于另一个最外侧的第2透明基板之间,设有至少一片偏振器的偏振片,其中,
在上述各偏振器的一面侧设有第1粘合剂层,在另一面侧设有第2粘合剂层,
上述第1粘合剂层与上述第2粘合剂层的玻璃化转变温度不同。
2.如权利要求1所述的偏振片,其中,在所述第1粘合剂层和所述第2粘合剂层中,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性粘合剂形成。
3.如权利要求1所述的偏振片,其中,
在所述第1透明基板与所述第2透明基板之间设有一片偏振器,
所述偏振器通过所述第1粘合剂层与所述第1透明基板接合,通过所述第2粘合剂层与所述第2透明基板接合。
4.如权利要求1所述的偏振片,其中,在所述第1透明基板与所述第2透明基板相对的内面分别形成第1粘合剂层,通过所述第1粘合剂层在所述各透明基板上安装相互不同的两片偏振器。
5.如权利要求4所述的偏振片,其中,用第2粘合剂层接合:安装于所述第1透明基板上的偏振器的与所述第1粘合剂层相接的面的相反侧的面、和安装于所述第2透明基板上的偏振器的与所述第1粘合剂层相接的面的相反侧的面。
6.如权利要求4所述的偏振片,其中,在分别安装于所述第1透明基板与所述第2透明基板上的偏振器的与所述第1粘合剂层相接的面的相反侧的面上分别形成保护层,所述保护层之间用第2粘合剂层接合。
7.如权利要求4所述的偏振片,其中,在分别安装于所述第1透明基板与所述第2透明基板上的偏振器的与所述第1粘合剂层相接的面的相反侧的面上分别形成保护层,所述保护层之间夹着第3透明基板用第2粘合剂层接合。
8.如权利要求4所述的偏振片,其中,对于中心波长为440nm的光,分别安装于所述第1透明基板与所述第2透明基板上的偏振器中的一个偏振器的吸收轴方向的透过率为10%~70%,另一个偏振器的吸收轴方向的透过率为1%以下。
9.如权利要求4所述的偏振片,其中,对于中心波长为550nm的光,分别安装于所述第1透明基板与所述第2透明基板上的偏振器中的一个偏振器的吸收轴方向的透过率为10%~70%,另一个偏振器的吸收轴方向的透过率为1%以下。
10.如权利要求4所述的偏振片,其中,对于中心波长为610nm的光,分别安装于所述第1透明基板与所述第2透明基板上的偏振器中的一个偏振器的吸收轴方向的透过率为10%~70%,另一个偏振器的吸收轴方向的透过率为1%以下。
11.如权利要求1所述的偏振片,其中,所述偏振器的水分含量为5重量%以下。
12.如权利要求1所述的偏振片,其中,所述偏振器是在聚乙烯醇系树脂的偏振器基板上吸附取向有二色性染料或碘的偏振器。
13.如权利要求1所述的偏振片,其中,所述偏振器是包含聚乙烯醇/聚亚乙烯基嵌段共聚物的膜。
14.如权利要求1所述的偏振片,其中,所述第1透明基板和所述第2透明基板中的至少一个的热传导率为5W/(m·K)以上。
15.如权利要求1所述的偏振片,其中,第1透明基板和第2透明基板中的一方的材质是选自水晶、蓝宝石、氧化镁和尖晶石中的至少一种,另一方的材质是选自氧化镁、尖晶石、石英玻璃、硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃和水晶中的至少一种。
16.如权利要求1所述的偏振片,其中,所述第1透明基板和所述第2透明基板中的至少一方是单晶的透明基板。
17.一种光学部件,其是将权利要求1~16中任一项所述的偏振片和相位差膜接合而成。
18.权利要求1~16中任一项所述的偏振片的制造方法,其具有在减压下形成第1粘合剂层和/或第2粘合剂层的工序。
19.如权利要求18所述的制造方法,其还具有在130℃以下的温度干燥偏振器的工序。
20.一种投射型液晶显示装置,其具有权利要求1~16中任一项所述的偏振片和液晶显示面板。
21.如权利要求20所述的投射型液晶显示装置,其中,第1透明基板和第2透明基板中的至少一方是单晶的透明基板,以所述单晶的透明基板成为液晶显示面板侧的方式设置所述偏振片。
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