JP2009237460A - Manufacturing method of polarizing film, manufacturing method of polarizing plate and projection type image display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、偏光膜の製造方法、偏光板の製造方法及び投射型画像表示装置に関する。 The present invention relates to a polarizing film manufacturing method, a polarizing plate manufacturing method, and a projection type image display device.
大画面表示機器として、投射型表示装置が急速に普及しつつある。投射型表示装置とは、光源からの光を透過型液晶表示素子に導き、この素子が光の強度変調により像を作成し、作成された像を投射レンズによって拡大することによって、大画面表示を実現する装置である。このような投射型表示装置では、延伸ポリビニルアルコール(PVA)フィルムに二色性色素を吸着させた吸収型偏光板が用いられる。
投射型表示装置は近年高輝度化が進み、それに伴って強力な光を放出する光源が用いられるようになってきた。吸収型偏光板に含まれる二色性色素は、光源からの強力な光に暴露されることで、急速に劣化し、さらに、熱によって光化学反応に起因する色素分子の分解が加速される。また、PVAフィルムがガラス転移温度以上に加熱されると、色素の分解反応が加速される。
そこで、特許文献1には、偏光度の異なる複数の偏光板を組み合わせることで、偏光板が吸収する熱を分散させて偏光板の高温化を防止する技術が開示されている。
In recent years, projection display devices have been increased in luminance, and accordingly, a light source that emits powerful light has been used. The dichroic dye contained in the absorption-type polarizing plate is rapidly deteriorated by being exposed to intense light from a light source, and further, the decomposition of the dye molecules caused by the photochemical reaction is accelerated by heat. Further, when the PVA film is heated to the glass transition temperature or higher, the decomposition reaction of the pigment is accelerated.
Thus,
しかし、特許文献1に示す方法では、光源として強力な光を放出するものが用いられる場合には、複数の偏光板それぞれが有している保護フィルムが断熱層として機能するため、偏光板の外部への放熱が妨げられ高温化し、色素の分解反応が加速されることがあった。
However, in the method shown in
本発明は、樹脂フィルムを延伸し、色素溶液に浸漬し、ホウ酸溶液に浸漬して得られうる偏光子の少なくとも片面に色素含有樹脂溶液を塗布する偏光膜の製造方法である。 The present invention is a method for producing a polarizing film, in which a resin film is stretched, dipped in a dye solution, and a dye-containing resin solution is applied to at least one surface of a polarizer that can be obtained by dipping in a boric acid solution.
また本発明は、上記偏光膜の製造方法によって製造された偏光膜の少なくとも片面に、保護フィルム又は基板を貼合する偏光板の製造方法である。 Moreover, this invention is a manufacturing method of the polarizing plate which bonds a protective film or a board | substrate to the at least single side | surface of the polarizing film manufactured by the manufacturing method of the said polarizing film.
また本発明は、光源と、
上記偏光板の製造方法によって製造された偏光板と、
偏光板を通過した光を分離する分離手段とを含み、
光が、色素含有樹脂溶液を塗布した面側から入射し、偏光子側から出射するように、偏光板が設けられている投射型画像表示装置である。
The present invention also includes a light source,
A polarizing plate manufactured by the manufacturing method of the polarizing plate;
Separating means for separating light that has passed through the polarizing plate,
The projection-type image display device is provided with a polarizing plate so that light is incident from the side coated with the dye-containing resin solution and emitted from the polarizer side.
本発明の偏光膜の製造方法によれば、光源として強力な光を放出するものが用いられる場合にも耐久性に優れる偏光膜を製造することができる。 According to the method for producing a polarizing film of the present invention, a polarizing film having excellent durability can be produced even when a light source that emits strong light is used.
図1は、本発明の偏光膜1及び偏光板6の製造方法を説明する概略図である。
本発明の偏光膜1の製造方法では、樹脂フィルム2を延伸し(以下「延伸工程」という場合がある)、色素溶液に浸漬し(以下「染色工程」という場合がある)、ホウ酸溶液に浸漬して(以下「架橋工程」という場合がある)、偏光子3を製造し、偏光子3の少なくとも片面に色素含有樹脂溶液を塗布して(以下「塗布工程」という場合がある)、偏光膜1を製造する。
本発明の偏光板6の製造方法では、偏光膜1上に保護フィルム5を貼合して(以下「保護フィルム貼合工程」という場合がある)、偏光板6を製造する。
FIG. 1 is a schematic view for explaining a method for producing the polarizing
In the method for producing the polarizing
In the manufacturing method of the polarizing
[延伸工程]
延伸工程では、樹脂フィルム2を、通常3〜8倍程度に延伸する。延伸方法としては、一軸延伸が好ましい。延伸工程では、延伸装置12が用いられる。一軸延伸にあたっては、周速の異なるロール間で一軸に延伸してもよいし、熱ロールを用いて一軸に延伸してもよい。また、大気中で延伸を行う乾式延伸であってもよいし、溶剤中で膨潤させた状態で延伸を行う湿式延伸であってもよい。
一軸延伸は、本実施の形態で示すように、後述する染色工程の前に行ってもよいし、染色工程と同時に行ってもよいし、染色工程の後に行ってもよい。一軸延伸を染色工程の後で行う場合には、この一軸延伸は、架橋工程(ホウ酸処理)の前に行ってもよいし、架橋工程中に行ってもよい。もちろん、これらの複数の段階で一軸延伸を行うことも可能である。
[Stretching process]
In the stretching step, the
Uniaxial stretching may be performed before the dyeing process described later, may be performed simultaneously with the dyeing process, or may be performed after the dyeing process, as shown in the present embodiment. When uniaxial stretching is performed after the dyeing step, this uniaxial stretching may be performed before the crosslinking step (boric acid treatment) or during the crosslinking step. Of course, it is also possible to perform uniaxial stretching in these plural stages.
樹脂フィルム2は、ポリビニルアルコール(以下「PVA」という場合がある)系樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、エチレン/酢酸ビニル(以下「EVA」という場合がある)樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂等の基材からなる。
PVA系樹脂には、ポリ酢酸ビニルの部分又は完全ケン化物であるポリビニルアルコール;
ケン化EVA樹脂などの酢酸ビニルと他の共重合可能な単量体(例えば、エチレンやプロピレンのようなオレフィン類、クロトン酸やアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸のような不飽和カルボン酸類、不飽和スルホン酸類、ビニルエーテル類等)との共重合体のケン化物;
ポリビニルアルコールをアルデヒドで変性したポリビニルホルマールやポリビニルアセタール等が包含される。
樹脂フィルム2としては、PVA系樹脂のフィルム、特にPVA自体のフィルムが、染料の吸着性及び配向性の観点から好適に用いられる。
PVA系樹脂のケン化度は、通常85〜100モル%程度、好ましくは98モル%以上である。またPVA系樹脂の重合度は、通常1,000〜10,000程度、好ましくは1,500〜5,000程度である。
かかる基材を製膜したものが、偏光膜1の原反フィルムとして用いられる樹脂フィルム2である。基材を製膜する方法は、特に限定されるものでなく、公知の方法で製膜することができる。樹脂フィルム2の膜厚は特に限定されないが、例えば、10μm〜150μm程度である。
The
For PVA-based resins, polyvinyl alcohol, which is a partially saponified product of polyvinyl acetate;
Vinyl acetate and other copolymerizable monomers such as saponified EVA resin (for example, olefins such as ethylene and propylene, unsaturated carboxylic acids such as crotonic acid, acrylic acid, methacrylic acid and maleic acid, Saponified products of copolymers with saturated sulfonic acids, vinyl ethers, etc.);
Examples include polyvinyl formal obtained by modifying polyvinyl alcohol with aldehyde, polyvinyl acetal, and the like.
As the
The degree of saponification of the PVA resin is usually about 85 to 100 mol%, preferably 98 mol% or more. Moreover, the polymerization degree of PVA-type resin is about 1,000-10,000 normally, Preferably it is about 1,500-5,000.
What formed this base material into a film is the
[染色工程]
染色工程では、樹脂フィルム2を、色素溶液に浸漬する。つまり、樹脂フィルム2に色素を吸着させ、染色する。染色工程及び以下に説明する架橋工程では、染色装置13が用いられる。なお、樹脂フィルム2は、染色工程の前に水への浸漬処理を施しておくことが好ましい。
[Dyeing process]
In the dyeing process, the
色素としては、二色性色素が用いられ、二色性色素として具体的には、ヨウ素や二色性染料が用いられる。
二色性色素としては、樹脂フィルム2に吸着配向しやすく、耐光性に優れる点から、二色性染料が好ましい。波長依存性の異なる染料を用いることにより、投射型液晶表示装置のブルーチャンネル用、グリーンチャンネル用、レッドチャンネル用に、それぞれの偏光子の作製が可能である。
As the dye, a dichroic dye is used, and specifically, iodine or a dichroic dye is used as the dichroic dye.
As the dichroic dye, a dichroic dye is preferable because it is easily adsorbed and oriented on the
二色性色素としてヨウ素を用いる場合は通常、ヨウ素及びヨウ化カリウムを含有する水溶液に、樹脂フィルム2を浸漬して染色する方法が採用される。この水溶液におけるヨウ素の含有量は通常、水100重量部あたり、0.01〜1重量部程度であり、ヨウ化カリウムの含有量は通常、水100重量部あたり、0.5〜20重量部程度である。染色に用いる水溶液の温度は、通常20〜40℃程度であり、また、この水溶液への浸漬時間(染色時間)は、通常20〜1,800秒程度である。
一方、二色性色素として二色性染料を用いる場合は通常、水溶性二色性染料を含む水溶液に、樹脂フィルム2を浸漬して染色する方法が採用される。この水溶液における二色性染料の含有量は、通常、水100重量部あたり1×10−4〜10重量部程度、好ましくは1×10−3〜1重量部程度であり、また例えば、1×10−2重量部程度以下であってもよい。この水溶液は、硫酸ナトリウムなどの無機塩を染色助剤として含有していてもよい。染色に用いる染料水溶液の温度は、通常20〜80℃程度であり、また、この水溶液への浸漬時間(染色時間)は、通常、10〜1,800秒程度である。
When iodine is used as the dichroic dye, a method of dyeing the
On the other hand, when a dichroic dye is used as the dichroic dye, a method of immersing and dyeing the
二色性染料としては、「液晶表示装置用二色性色素の開発」(栢根ら、住友化学、2002−II、23〜30頁)に記載されている化合物が挙げられる。 Examples of the dichroic dye include compounds described in “Development of dichroic dyes for liquid crystal display devices” (Sone et al., Sumitomo Chemical, 2002-II, pp. 23-30).
具体的には、遊離酸の形で式(I)で示される二色性染料、
Specifically, a dichroic dye represented by the formula (I) in the form of a free acid,
(式中、Meは銅原子、ニッケル原子、亜鉛原子および鉄原子から選ばれる金属原子を示す。A1は置換されていてもよいフェニル基または置換されていてもよいナフチル基を示す。B1は置換されていてもよいナフチレン基を示し、Meに結合している酸素原子と−N=N−で示されるアゾ基とは、ベンゼン環上の炭素が互いに隣接位置にある炭素に結合している。R1およびR2はそれぞれ独立に炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシル基、カルボキシル基、スルホキシ基、スルホンアミド基、スルホンアルキルアミド基、アミノ基、アシルアミノ基、ハロゲン原子またはニトロ基を示す。) (In the formula, Me represents a metal atom selected from a copper atom, a nickel atom, a zinc atom and an iron atom. A 1 represents an optionally substituted phenyl group or an optionally substituted naphthyl group. B 1 Represents an optionally substituted naphthylene group, and an oxygen atom bonded to Me and an azo group represented by -N = N- are formed by bonding carbons on the benzene ring to carbons adjacent to each other. R 1 and R 2 are each independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 4 carbon atoms, a carboxyl group, a sulfoxy group, a sulfonamide group, a sulfonalkylamide group, an amino group, an acylamino group, Represents a halogen atom or a nitro group.)
遊離酸の形で式(II)で示される二色性染料、
A dichroic dye of the formula (II) in the form of a free acid,
(式中、A3およびB3はそれぞれ独立に置換されていてもよいフェニル基または置換されていてもよいナフチル基を示し、R3およびR4はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシル基、カルボキシル基、スルホキシ基、スルホンアミド基、スルホンアルキルアミド基、アミノ基、ハロゲン原子またはニトロ基を示し、mは0または1の整数を示す。) (In the formula, A 3 and B 3 each independently represent a phenyl group which may be substituted or a naphthyl group which may be substituted; R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom, a carbon number of 1 to 4; An alkyl group, a C 1-4 alkoxyl group, a carboxyl group, a sulfoxy group, a sulfonamide group, a sulfonealkylamide group, an amino group, a halogen atom or a nitro group, and m represents an integer of 0 or 1.)
遊離酸の形で式(III)で示される二色性染料、
Q1−N=N−Q2−X−Q3−N=N−Q4 (III)
〔式中、Q1およびQ4はそれぞれ独立に置換されていてもよいフェニル基または置換されていてもよいナフチル基を示し、Xは化学式(III−1)または化学式(III−2)で示される2価の残基を示す。Q2およびQ3はそれぞれ独立に置換されていてもよいフェニレン基を示す。〕
A dichroic dye of the formula (III) in the form of the free acid,
Q 1 -N = N-Q 2 -X-Q 3 -N = N-Q 4 (III)
[Wherein, Q 1 and Q 4 each independently represent an optionally substituted phenyl group or an optionally substituted naphthyl group, and X represents a chemical formula (III-1) or a chemical formula (III-2). The bivalent residue is shown. Q 2 and Q 3 each independently represent an optionally substituted phenylene group. ]
式(IV)で示される二色性染料、
A dichroic dye represented by the formula (IV),
〔式中、Meは銅原子、ニッケル原子、亜鉛原子および鉄原子から選ばれる金属原子を示し、Q5およびQ6はそれぞれ独立に置換基を有していてもよいナフチレン基を示し、Meと結合している酸素原子と−N=N−で示されるアゾ基とは、ベンゼン環上の炭素が互いに隣接位置にある炭素に結合している。Yは化学式(IV−1)または、化学式(IV−2)で示される2価の残基を示す。R5およびR6はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシル基またはスルホキシ基を示す。〕
[Wherein, Me represents a metal atom selected from a copper atom, a nickel atom, a zinc atom and an iron atom, Q 5 and Q 6 each independently represents a naphthylene group which may have a substituent, and Me and In the bonded oxygen atom and the azo group represented by -N = N-, the carbons on the benzene ring are bonded to carbons adjacent to each other. Y represents a divalent residue represented by chemical formula (IV-1) or chemical formula (IV-2). R 5 and R 6 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a sulfoxy group. ]
並びに、シ−・アイ・ダイレクト・イエロ−12、シ−・アイ・ダイレクト・レッド31、シ−・アイ・ダイレクト・レッド28、シ−・アイ・ダイレクト・イエロ−44、シ−・アイ・ダイレクト・イエロ−28、シ−・アイ・ダイレクト・オレンジ107、シ−・アイ・ダイレクト・レッド79、シ−・アイ・ダイレクト・レッド2、シ−・アイ・ダイレクト・レッド81、シ−・アイ・ダイレクト・オレンジ26、シ−・アイ・ダイレクト・オレンジ39、シ−・アイ・ダイレクト・レッド247およびシ−・アイ・ダイレクト・イエロ−142からなる群で示されるカラー・インデックス・ジェネリック・ネーム(Color Index Generic Name)で表される二色性染料などが例示される。
Furthermore, C eye direct yellow-12, c eye direct red 31, c eye direct red 28, c eye direct yellow 44, c eye direct 44・ Yellow-28, SH-I Direct Orange 107, SH-I Direct Red 79, SH-
二色性染料は、遊離酸の形で用いられてもよいし、アンモニウム塩、エタノールアミン塩、アルキルアミン塩などのアミン塩の形で用いられてもよいが、通常、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩などのアルカリ金属塩の形で用いられる。
かかる二色性染料はそれぞれ単独または2種以上を組み合わせて用いられる。
The dichroic dye may be used in the form of a free acid, or may be used in the form of an amine salt such as an ammonium salt, an ethanolamine salt, or an alkylamine salt. Usually, a lithium salt, a sodium salt, Used in the form of alkali metal salts such as potassium salts.
Such dichroic dyes may be used alone or in combination of two or more.
[架橋工程]
架橋工程では、染色工程で得られた樹脂フィルム2を架橋処理する。つまり、色素による染色後に、樹脂フィルム2にホウ酸処理を行なう。ホウ酸処理は、樹脂フィルム2をホウ酸含有水溶液に浸漬し、ホウ酸水溶液による処理後に水洗することにより行われる。ホウ酸含有水溶液におけるホウ酸の量は、水100重量部あたり、通常2〜15重量部程度、好ましくは5〜12重量部程度である。色素としてヨウ素を用いる場合には、このホウ酸含有水溶液はヨウ化カリウムを含有するのが好ましい。ホウ酸含有水溶液におけるヨウ化カリウムの量は、水100重量部あたり、通常、0.1〜15重量部程度、好ましくは5〜12重量部程度である。ホウ酸含有水溶液への浸漬時間は、通常、60〜1,200秒程度、好ましくは150〜600秒程度、さらに好ましくは200〜400秒程度である。ホウ酸含有水溶液の温度は、通常50℃以上であり、好ましくは50〜85℃、より好ましくは60〜80℃である。
[Crosslinking process]
In the cross-linking step, the
ホウ酸処理後の樹脂フィルム2は、通常、水洗処理される。水洗処理は、例えば、ホウ酸処理された樹脂フィルム2を水に浸漬することにより行われる。水洗処理における水の温度は、通常5〜40℃程度であり、浸漬時間は、通常1〜120秒程度である。水洗後は乾燥処理が施される。乾燥処理は通常、熱風乾燥機や遠赤外線ヒーターを用いて行われる。乾燥処理の温度は、30〜100℃程度、好ましくは60〜95℃である。乾燥処理の時間は、通常60〜600秒程度、好ましくは120〜600秒である。
The
このようにして得られる偏光子3の吸収偏光透過率が、0.1%以下になることが好ましい。偏光子3の吸収偏光透過率が0.1%以下するためには、適宜色素を選択すればよい。
The
[塗布工程]
塗布工程では、偏光子3の少なくとも片面に色素含有樹脂溶液を塗布する。偏光子3上にコーティング法によって色素含有樹脂溶液を塗布し、色素層4を形成する。偏光子3上に色素層4をコーティング法によって形成する方法によれば、フィルム同士を張り合わせるロールトゥロール加工に比べ容易に偏光子3上に色素層4を形成することができる。偏光子3を構成する延伸PVAフィルムは、非常に破れ易く、また色素層4も、厚さが非常に薄膜であるため、これらの貼り合せにロールトゥロール加工を用いることは適さない。コーティング法としては、ダイコーター、チップコーター、グラビアコーターなどを用いたコーティング法を用いることができる。これによって、偏光子3及び色素層4からなる偏光膜1が形成される。色素を含んでなる溶液を、塗布装置14によって塗布している。
色素としては、シ−・アイ・ダイレクト・イエロ−12、シ−・アイ・ダイレクト・レッド31、シ−・アイ・ダイレクト・レッド28、シ−・アイ・ダイレクト・イエロ−44、シ−・アイ・ダイレクト・イエロ−28、シ−・アイ・ダイレクト・オレンジ107、シ−・アイ・ダイレクト・レッド79、シ−・アイ・ダイレクト・レッド2、シ−・アイ・ダイレクト・レッド81、シ−・アイ・ダイレクト・オレンジ26、シ−・アイ・ダイレクト・オレンジ39、シ−・アイ・ダイレクト・レッド247およびシ−・アイ・ダイレクト・イエロ−142からなる群で示されるカラー・インデックス・ジェネリック・ネーム(Color Index Generic Name)で表される二色性染料などが例示される。
色素は、偏光板を用いる波長帯に応じて、適切なものを選択する。色素を含んでなる溶液の溶媒としては、水、エタノール又はイソプロピルアルコールなどを用いることができ、特に好ましくは、水を用いることができる。溶液としては、例えば、PVA系樹脂の溶液に二色性色素を分散又は溶解させた溶液を用いることができる。PVA系樹脂の溶液としては、分子量20000〜200000のPVAを含む溶液であることが好ましい。
[Coating process]
In the coating step, the dye-containing resin solution is applied to at least one surface of the
Examples of the dye include S.I.Direct Yellow-12, S.I.Direct Red 31, S.I.Direct Red 28, C.I.Direct Yellow 44, and C.I.・ Direct yellow 28, See eye direct orange 107, See eye direct red 79, See eye
An appropriate dye is selected according to the wavelength band in which the polarizing plate is used. As a solvent of the solution containing the pigment, water, ethanol, isopropyl alcohol, or the like can be used, and water can be used particularly preferably. As the solution, for example, a solution in which a dichroic dye is dispersed or dissolved in a PVA resin solution can be used. The PVA resin solution is preferably a solution containing PVA having a molecular weight of 20000 to 200,000.
塗布工程では、色素層4の吸収偏光透過率が0.1%よりも大きくなるように色素層を形成することが好ましい。色素層4の吸収偏光透過率が0.1%よりも大きくなるように、適宜色素を選択すればよい。耐光性向上の観点から、色素層4の吸収偏光透過率は好ましくは30%〜60%。さらに好ましくは40%〜50%である。色素層4及び偏光子3の耐光性が同程度の場合は、色素層4及び偏光子3の光エネルギー吸収量が1:1に近くなるように透過率を設定することが好ましい。
In the coating step, the dye layer is preferably formed so that the absorption polarization transmittance of the
図2は、本発明の偏光膜1を示す概略図である。偏光膜1は、偏光子3及び色素層4からなる。
本発明の偏光膜1は、偏光子3上に保護フィルムを付与することなく直接色素層4を積層してなるので、放熱効率が良好である。
FIG. 2 is a schematic view showing the
Since the
[保護フィルム貼合工程]
保護フィルム貼合工程では、ロールトゥロール法によって、偏光膜1の色素層4上に、保護フィルム5を貼合し、偏光板6が得られる。保護フィルム5は、ロール15から供給される。保護フィルム5は、トリアセチルセルロース系フィルム(例えば、フジタック TD80、フジタック TD80UF、フジタック TD80UZ及びフジタック T40UZ(いずれも商品名、富士フイルム(株)製)、KC8UX2M、KC8UY、KC4UY(いずれも商品名、コニカミノルタオプト(株)製))、環状シクロオレフィン系フィルム(例えば、ゼオノアフィルム(商品名、日本ゼオン(株)製)、アートンフィルム(商品名、JSR(株)製))、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ナイロンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリエチレンフィルム等を用いることができる。特に好ましくは、光学異方性が小さいトリアセチルセルロース系フィルム、環状シクロオレフィン系フィルムを用いることができる。保護フィルム5の厚さは、好ましくは、20μm〜200μmである。
保護フィルム5は粘着剤・接着剤を用いて偏光膜1の色素層4上に貼合されるが、ここでは剥離不可能な剤(材料破壊を伴う剥離が生じるような剤)以外に、自己粘着性ポリエチレン樹脂や軽剥離アクリル系粘着剤等、材料破壊を伴わずに剥離可能な剤を用いて保護フィルム5を貼合してもよい。これにより、後で保護フィルム5を剥離し、放熱性の高い材料に直接貼り付けることが可能となる。
さらに、偏光膜1の偏光子3上に、第2保護フィルム5’を貼合し、偏光膜1の両面が保護フィルム5及び第2保護フィルム5’に保護された偏光板6’としてもよい。または、第2保護フィルム5’のみが貼合された偏光板としてもよい。
[Protective film bonding process]
In the protective film bonding step, the
The
Furthermore, it is good also as polarizing plate 6 'by which 2nd protective film 5' is bonded on the
図3は、本発明の偏光板6を示す概略図である。偏光板6は、偏光子3、色素層4及び保護フィルム5からなる。
偏光子3は色素層4に接して形成される。これらからなる偏光膜1は、色素層4側は保護フィルム5により保護される。
このように作製した偏光板6は、偏光膜1の色素層4上に保護フィルム5を貼合することで、ロール形状で巻き取った際の欠陥発生を抑制し、取り扱いを容易にすることができる。保護フィルム5は粘着剤・接着剤を用いて貼合されるが、ここでは剥離不可能な剤(材料破壊を伴う剥離が生じるような剤)以外に、自己粘着性ポリエチレン樹脂や軽剥離アクリル系粘着剤等、剥離可能な剤を用いて保護フィルム5を貼合してもよい。これにより、後で保護フィルム5を剥離し、放熱性の高い材料に直接貼り付けることが可能となる。
FIG. 3 is a schematic view showing the
The
The
本発明の偏光板6は、偏光子3上に保護フィルムを付与することなく直接色素層4を積層してなるので、放熱効率が良好である。また色素層4側から光が入射する場合に、色素層4が直接光に暴露され、偏光子3が含む色素は、直接光に暴露されないので、色素分子の分解を抑えることができ、偏光子3の劣化を抑えることができる。
Since the
図4は、本発明の偏光板6’を示す概略図である。偏光板6’は、偏光子3、色素層4、保護フィルム5および第2保護フィルム5’からなる。
偏光子3は色素層4に接して形成される。これらからなる偏光膜1は、色素層4側は保護フィルム5により保護され、偏光子3側は第2保護フィルム5’により保護される。
このように作製した偏光板6’は、偏光膜1の色素層4及び偏光子3上に保護フィルム5及び第2保護フィルム5’を貼合することで、ロール形状で巻き取った際の欠陥発生を抑制し、取り扱いを容易にすることができる。保護フィルム5及び第2保護フィルム5’は、粘着剤・接着剤を用いて貼合されるが、ここでは剥離不可能な剤(材料破壊を伴う剥離が生じるような剤)以外に、自己粘着性ポリエチレン樹脂や軽剥離アクリル系粘着剤等、材料破壊を伴わずに剥離可能な剤を用いて保護フィルム5及び第2保護フィルム5’を貼合してもよい。これにより、後で保護フィルム5及び第2保護フィルム5’を剥離し、放熱性の高い材料に直接貼り付けることが可能となる。
FIG. 4 is a schematic view showing the
The
The
本発明の偏光板6’は、偏光子3上に保護フィルムを付与することなく直接色素層4を積層してなるので、放熱効率が良好である。また色素層4側から光が入射する場合に、色素層4が直接光に暴露され、偏光子3が含む色素は、直接光に暴露されないので、色素分子の分解を抑えることができ、偏光子3の劣化を抑えることができる。
Since the polarizing plate 6 'of the present invention is formed by directly laminating the
図5は、本発明の偏光板20を示す概略図である。偏光板20は、基板21、偏光子3、色素層4及び保護フィルム5からなる。
偏光子3は色素層4に接して形成される。これらからなる偏光膜1は、色素層4側は保護フィルム5により保護され、さらに偏光子3側は基板21に接合される。
偏光膜1は、偏光子3側は基板21に、色素層4側は保護フィルム5により保護される。偏光子3は、基板21に接合しているので、より高い放熱性を実現できる。
FIG. 5 is a schematic view showing the
The
The
図6は、本発明の偏光板22を示す概略図である。偏光板22は、基板21、偏光子3、色素層4及び第2基板23からなる。
偏光子3は色素層4に接して形成される。これらからなる偏光膜1は、偏光子3側は基板21に接合され、色素層4側は第2基板23に接合される。
偏光膜1は、偏光子3側は基板21に、色素層4側は第2基板23により保護される。断熱層として機能する保護フィルム5が無いため、より高い放熱性を実現できる。
FIG. 6 is a schematic view showing the polarizing plate 22 of the present invention. The polarizing plate 22 includes a
The
In the
偏光板20及び偏光板22に含まれる基板21及び第2基板23は、偏光板20及び偏光板22が投射型表示装置に用いられる場合、可視光を透過する材料である必要がある。具体的には、BK7等の光学ガラス、パイレックス(登録商標)、ソーダガラス、無アルカリガラス、石英、サファイア、スピネル、マグネシア等の材料が挙げられる。透明基板には反射防止や色分離、偏光分離を目的とする誘電体膜、金属膜、又は両者の組み合わせから構成されるコート層が形成されていてもよい。さらにこれら最表面には汚れ防止を目的とするフッ素を含む薄膜層が付与されていてもよい。
The
偏光膜1からの熱移動は、偏光板20(図5)では基板21、偏光板22(図6)では基板21及び第2基板23を通して行われる。偏光板20(図5)では透明基板が偏光膜1の片面のみに接合されているが、偏光板22(図6)では偏光膜1の両面に透明基板が接合されている。偏光膜1の両面に透明基板が接合されていると、偏光膜1の両面からの熱移動が促進されるため、より偏光膜1を低温化でき、好ましい。
また、基板21又は基板23は、熱伝導度が高い材料からなることが好ましい。例えば、石英の熱伝導率は約8W/(m・K)、サファイアの熱伝導率は約28W/(m・K)であり、非結晶性のガラスの約1W/(m・K)に比べ、優れた熱伝導性を有している。このことから基板21及び第2基板22は、高熱伝導材料として石英、又は、サファイア、あるいはマグネシア、スピネルからなることが好ましい。偏光板22(図6)では、基板21及び第2基板22のうち、いずれか一方が高熱伝導材料であればよく、残るもう一方の基板は、熱伝導性と基板コスト及び光学特性の観点から、石英又は酸化ケイ素を主成分とする非晶質ガラス透明基板であってもよい。
The heat transfer from the
The
偏光膜1と基板との貼合には、接着剤または粘着剤が用いられる。
偏光膜1と基板との密着性を上げるため、接着表面に、プラズマ処理、コロナ処理、紫外線照射処理、フレーム(火炎)処理、ケン化処理などの表面処理を適宜施してもよい。ケン化処理としては、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムのようなアルカリの水溶液に浸漬する方法が挙げられる。
An adhesive or a pressure-sensitive adhesive is used for bonding the
In order to improve the adhesion between the
接着剤としては、水系接着剤および非水系接着剤が用いられる。
水系接着剤としては、変性ポリビニルアルコールを主剤とする接着剤、又は酢酸ビニル系接着剤が挙げられる。特にポリビニルアルコールを主剤とする接着剤であることが好ましい。例えば、アセトアセチル基を有する特殊変性ポリビニルアルコールを、グリオキザ−ル、あるいは硝酸ジルコニル等で架橋することで硬化する接着剤がある。また、特殊変性ポリビニルアルコールに親水性エポキシ樹脂を添加し架橋させる接着剤が挙げられ、変性PVAとしては、ゴーセファイマー(商品名、日本合成(株)製)や、クラレKポリマー(商品名、(株)クラレ製)などが挙げられる。
非水系接着剤としては、アクリル樹脂系接着剤、ウレタン樹脂系接着剤、シアノアクリレート系接着剤、オルガノポリシロキサンを主成分とするシリコーン系接着剤、ポリプロピレンオキシドを主成分とする変成シリコーン系接着剤等が挙げられる。
As the adhesive, an aqueous adhesive and a non-aqueous adhesive are used.
Examples of the water-based adhesive include an adhesive mainly composed of modified polyvinyl alcohol, or a vinyl acetate-based adhesive. Particularly preferred is an adhesive mainly composed of polyvinyl alcohol. For example, there is an adhesive that is cured by crosslinking a specially modified polyvinyl alcohol having an acetoacetyl group with glyoxal or zirconyl nitrate. Moreover, the adhesive agent which adds a hydrophilic epoxy resin to special modification polyvinyl alcohol, and is bridge | crosslinked is mentioned, As modified PVA, Goseifamer (brand name, Nihon Gosei Co., Ltd. product), Kuraray K polymer (brand name, (Manufactured by Kuraray Co., Ltd.).
Non-aqueous adhesives include acrylic resin adhesives, urethane resin adhesives, cyanoacrylate adhesives, silicone adhesives based on organopolysiloxane, and modified silicone adhesives based on polypropylene oxide. Etc.
粘着剤としては、一般なアクリル樹脂系粘着剤、又は自己粘着性樹脂を用いることができる。
自己粘着性樹脂としては、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、プロピレン系エラストマー樹脂等の自己粘着性樹脂がある。自己粘着性樹脂として、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂等の汎用樹脂の他、例えばタフセレン(商品名、住友化学(株)製)等がある。
粘着剤及び接着剤としては、剥離に材料破壊を伴うような強粘着・接着のもの、又は、被着体を破壊せずに剥離可能なものなどを、目的とする製造物に対して適宜選択して用いることができる。
As an adhesive, a general acrylic resin adhesive or a self-adhesive resin can be used.
Examples of the self-adhesive resin include self-adhesive resins such as polypropylene resin, polyethylene resin, and propylene elastomer resin. Examples of self-adhesive resins include general-purpose resins such as polypropylene resins and polyethylene resins, as well as tough selenium (trade name, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.).
Adhesives and adhesives are selected as appropriate for the intended product, such as those with strong adhesion and adhesion that cause material destruction during peeling, or those that can be peeled off without destroying the adherend. Can be used.
図7は、本発明の投射型液晶表示装置を示す概略図である。
本発明の偏光板142及び偏光板143は、例えば、投射型液晶表示装置(プロジェクター)に用いられる。その詳細を図7に示す光学系を例に説明する。
光源(例えば、高圧水銀ランプ)111を光源とする光線束は、まずは第1のレンズアレイ112、第2のレンズアレイ113、偏光変換素子114、重畳レンズ115を通過することにより、反光線束断面での輝度の均一化と偏光化が行われる。
FIG. 7 is a schematic view showing a projection type liquid crystal display device of the present invention.
The polarizing plate 142 and the polarizing plate 143 of the present invention are used in, for example, a projection type liquid crystal display device (projector). The details will be described by taking the optical system shown in FIG. 7 as an example.
A light bundle using a light source (for example, a high-pressure mercury lamp) 111 as a light source first passes through the first lens array 112, the second lens array 113, the
具体的には光源111から出射された光線束は、微小なレンズ112aがマトリクス状に配置された第1のレンズアレイ112によって多数の微小な光線束に分割される。第2のレンズアレイ113及び重畳レンズ115は、分割された光線束のそれぞれが、照明対象である3つの液晶ディスプレイ(LCD)パネル140R,140G,140Bの全体を照射するように備えられており、このため、各LCDパネル入射側表面は全体がほぼ均一な照度となる。 Specifically, the light bundle emitted from the light source 111 is divided into a number of minute light bundles by the first lens array 112 in which minute lenses 112a are arranged in a matrix. The second lens array 113 and the superimposing lens 115 are provided so that each of the divided light bundles irradiates the entire three liquid crystal display (LCD) panels 140R, 140G, and 140B to be illuminated, For this reason, the entire LCD panel incident side surface has substantially uniform illuminance.
偏光変換素子114は、通常、偏光ビームスプリッタアレイにより構成され、第2のレンズアレイ113と重畳レンズ115との間に配置される。これにより光源からのランダム偏光をあらかじめ特定の偏光方向を有する偏光光に変換し、後述する入射側偏光板での光量損失を低減して、画面の輝度を向上させる役割を果たしている。
The
輝度が均一化および偏光化された光は反射ミラー122を経由してRGBの3原色に分離するためのダイクロイックミラー121,123,132により順次、レッドチャンネル、グリーンチャンネル、ブルーチャンネルに分離され、それぞれLCDパネル140R,140G,140Bに入射する。 The light with uniform and polarized luminance is sequentially separated into red channel, green channel and blue channel by the dichroic mirrors 121, 123 and 132 for separating the three primary colors of RGB through the reflection mirror 122, respectively. The light enters the LCD panels 140R, 140G, and 140B.
LCDパネル140R,140G,140Bについて、その入射側及び出射側にそれぞれ本発明の偏光板(入射側)142及び偏光板(出射側)143が配置されている。 Regarding the LCD panels 140R, 140G, and 140B, the polarizing plate (incident side) 142 and the polarizing plate (exit side) 143 of the present invention are arranged on the incident side and the outgoing side, respectively.
ここで、本発明の偏光板は、色素層4を光源側に設置する必要がある。これにより、偏光子3が有する二色性色素が受ける光を分散し、光化学反応による色素分解速度を低減することができるようになる。
Here, in the polarizing plate of the present invention, it is necessary to install the
RGBそれぞれの光路に液晶パネルを挟んで、入射側と出射側に配置される2枚の偏光板について説明する。各光路に配置される偏光板(入射側)142及び偏光板(出射側)143は、その吸収軸を直交とした構成で配置され、各光路に配置される各LCDパネル140R,140G,140Bで画像信号により各画素ごとに制御された偏光状態を光量に変換する機能を果たしている。 A description will be given of two polarizing plates arranged on the incident side and the emission side with a liquid crystal panel sandwiched between the RGB optical paths. A polarizing plate (incident side) 142 and a polarizing plate (exit side) 143 arranged in each optical path are arranged in a configuration in which the absorption axes are orthogonal to each other, and each LCD panel 140R, 140G, 140B arranged in each optical path. It fulfills the function of converting the polarization state controlled for each pixel by the image signal into light quantity.
本発明の偏光板は、ブルーチャンネル、グリーンチャンネル、レッドチャンネルの全ての光路で共通した構成であり、どの光路においても耐久性の優れた偏光板として有効であり、特にブルーチャンネル、グリーンチャンネルでは特に有効である。 The polarizing plate of the present invention has a configuration common to all the optical paths of the blue channel, the green channel, and the red channel, and is effective as a polarizing plate having excellent durability in any optical path, particularly in the blue channel and the green channel. It is valid.
LCDパネル140R,140G,140Bの画像データに応じて、画素毎に異なる透過率で入射光を透過させることによって作成された光学像は、クロスダイクロイックプリズム150により合成され、投写レンズ170によって、スクリーン180に拡大投写される。 An optical image created by transmitting incident light with different transmittance for each pixel according to the image data of the LCD panels 140R, 140G, and 140B is synthesized by the cross dichroic prism 150, and is projected by the projection lens 170 to the screen 180. Is enlarged and projected.
以下に実施例により本発明をさらに詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
〔実施例1〕
光学部材として1軸延伸したPVA樹脂に青領域で優れた二色性を示す黄色染料を吸着させて作製した青チャンネル用吸収型偏光子を用いた実施例を以下に示す。
[Example 1]
Examples using a blue channel absorbing polarizer prepared by adsorbing a yellow dye exhibiting excellent dichroism in the blue region to a uniaxially stretched PVA resin as an optical member are shown below.
まず、平均重合度約2,400、ケン化度99.9モル%以上で厚さ75μmのPVAフィルムを、乾式で約5倍に一軸延伸し、さらに延伸のための張力をかけた状態で、60℃の純水に1分間浸漬した後、黄色二色性染料(オレンジ39)/水の重量比が0.05/100の水溶液に74℃で60秒間浸漬した。その後、ホウ酸/水の重量比が8.5/100の水溶液に72℃で300秒間浸漬した。引き続き26℃の純水で20秒間洗浄した後に乾燥して、PVAフィルムに二色性染料が吸着配向された、吸収偏光透過率が0.1%の偏光子を得る。偏光子に、二色性色素(オレンジ39)PVA溶液を塗布し、厚み約1μm、吸収偏光透過率が約50%となるようにコーティングして、色素層を形成して、本発明の偏光膜を得る。 First, a PVA film having an average degree of polymerization of about 2,400 and a saponification degree of 99.9 mol% or more and a thickness of 75 μm is uniaxially stretched about 5 times in a dry process, and further applied tension for stretching. After being immersed in pure water at 60 ° C. for 1 minute, it was immersed in an aqueous solution having a weight ratio of yellow dichroic dye (orange 39) / water of 0.05 / 100 at 74 ° C. for 60 seconds. Then, it was immersed in an aqueous solution having a boric acid / water weight ratio of 8.5 / 100 at 72 ° C. for 300 seconds. Subsequently, it is washed with pure water at 26 ° C. for 20 seconds and dried to obtain a polarizer having a dichroic dye adsorbed and oriented on a PVA film and having an absorption polarization transmittance of 0.1%. The polarizer is coated with a dichroic dye (Orange 39) PVA solution, coated to have a thickness of about 1 μm and an absorption polarization transmittance of about 50%, a dye layer is formed, and the polarizing film of the present invention Get.
さらに、保護フィルムとして、色素層の上に80μm厚みのトリアセチルセルロースフィルムを貼合し、さらに樹脂フィルムを厚さ0.5mmの水晶基板に厚さ25μmのアクリル系粘着剤を介して貼合し、本発明の偏光板を得る。 Furthermore, as a protective film, an 80 μm thick triacetyl cellulose film is bonded onto the pigment layer, and a resin film is bonded to a 0.5 mm thick quartz substrate via an acrylic adhesive having a thickness of 25 μm. The polarizing plate of the present invention is obtained.
〔比較例1〕
まず、平均重合度約2,400、ケン化度99.9モル%以上で厚さ75μmのPVAフィルムを、乾式で約5倍に一軸延伸し、さらに延伸のための張力をかけた状態で、60℃の純水に1分間浸漬した後、黄色二色性染料(オレンジ39)/水の重量比が0.05/100の水溶液に74℃で60秒間浸漬した。その後、ホウ酸/水の重量比が8.5/100の水溶液に72℃で300秒間浸漬した。引き続き26℃の純水で20秒間洗浄した後に乾燥して、PVAに2色性染料が吸着配向された偏光子を得る。偏光子の両側に保護フィルムとして厚さ80μmのトリアセチルセルロースフィルムを貼合し、吸収偏光透過率が0.1%の、偏光子及び保護フィルムからなる膜を得る。
平均重合度約2,400、ケン化度99.9モル%以上で厚さ75μmのPVAフィルムを、乾式で約5倍に一軸延伸し、さらに延伸のための張力をかけた状態で、60℃の純水に1分間浸漬した後、黄色二色性染料(オレンジ39)/水の重量比が0.0005/100の水溶液に74℃で60秒間浸漬した。その後、ホウ酸/水の重量比が8.5/100の水溶液に72℃で300秒間浸漬した。引き続き26℃の純水で20秒間洗浄した後に乾燥して、PVAに二色性染料が吸着された色素層を得る。色素層の両側に保護フィルムとして厚さ80μmのトリアセチルセルロースフィルムを貼合し、吸収偏光透過率がおよそ60%の色素層及び保護フィルムからなる膜を得る。
偏光子及び保護フィルムからなる膜と色素層及び保護フィルムからなる膜とを貼合して、比較例の偏光板を得る。
[Comparative Example 1]
First, a PVA film having an average degree of polymerization of about 2,400 and a saponification degree of 99.9 mol% or more and a thickness of 75 μm is uniaxially stretched about 5 times in a dry process, and further applied tension for stretching. After being immersed in pure water at 60 ° C. for 1 minute, it was immersed in an aqueous solution having a weight ratio of yellow dichroic dye (orange 39) / water of 0.05 / 100 at 74 ° C. for 60 seconds. Then, it was immersed in an aqueous solution having a boric acid / water weight ratio of 8.5 / 100 at 72 ° C. for 300 seconds. Subsequently, it is washed with pure water at 26 ° C. for 20 seconds and then dried to obtain a polarizer in which dichroic dye is adsorbed and oriented on PVA. A triacetyl cellulose film having a thickness of 80 μm is bonded to both sides of the polarizer as a protective film to obtain a film composed of the polarizer and the protective film having an absorption polarization transmittance of 0.1%.
A PVA film having an average degree of polymerization of about 2,400 and a saponification degree of 99.9 mol% or more and a thickness of 75 μm is uniaxially stretched about 5 times in a dry manner and further subjected to tension for stretching at 60 ° C. And then immersed in an aqueous solution having a weight ratio of yellow dichroic dye (orange 39) / water of 0.0005 / 100 at 74 ° C. for 60 seconds. Then, it was immersed in an aqueous solution having a boric acid / water weight ratio of 8.5 / 100 at 72 ° C. for 300 seconds. Subsequently, it is washed with pure water at 26 ° C. for 20 seconds and then dried to obtain a dye layer in which the dichroic dye is adsorbed on PVA. A triacetyl cellulose film having a thickness of 80 μm is bonded to both sides of the dye layer as a protective film to obtain a film composed of the dye layer and the protective film having an absorption polarization transmittance of approximately 60%.
A film made of a polarizer and a protective film and a film made of a dye layer and a protective film are bonded to obtain a polarizing plate of a comparative example.
1 偏光膜
2 樹脂フィルム
3 偏光子
4 色素層
5 保護フィルム
5’ 第2保護フィルム
6,6’,20,22 偏光板
11,15 ロール
12 延伸装置
13 染色装置
14 塗布装置
21 基板
23 第2基板
111 光源
112 第1のレンズアレイ
112a レンズ
113 第2のレンズアレイ
114 偏光変換素子
115 重畳レンズ
121,123,132 ダイクロイックミラー
122 反射ミラー
140R、140G,140B LCDパネル
142,143 偏光板
150 クロスダイクロイックプリズム
170 投写レンズ
180 スクリーン
DESCRIPTION OF
Claims (3)
請求項2記載の偏光板の製造方法によって製造された偏光板と、
偏光板を通過した光を分離する分離手段とを含み、
光が、色素含有樹脂溶液を塗布した面側から入射し、偏光子側から出射するように、偏光板が設けられている投射型画像表示装置。 A light source;
A polarizing plate produced by the method for producing a polarizing plate according to claim 2;
Separating means for separating light that has passed through the polarizing plate,
A projection-type image display device in which a polarizing plate is provided so that light enters from a surface side coated with a dye-containing resin solution and exits from a polarizer side.
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JPWO2017033980A1 (en) * | 2015-08-24 | 2017-08-24 | セメダイン株式会社 | Surface treatment method for resin molded body or rubber molded body |
-
2008
- 2008-03-28 JP JP2008086237A patent/JP2009237460A/en active Pending
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