JP2010243863A - Polarizing plate and optical device - Google Patents

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Hiroyuki Ito
啓之 伊藤
Kazuhide Horikawa
一秀 堀川
Kikuji Kawakami
喜久治 川上
Tadashi Enomoto
正 榎本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polarizing plate suitably used in a transmissive or reflective liquid crystal display device or the like, which is thin and light-weight and has sufficient durability in a high-temperature and high-humidity severe environment, and an optical device using the polarizing plate. <P>SOLUTION: The polarizing plate 10 comprises a polarizer 1, polymer resin films 5 and 7, and a sealing material 8. In the polarizer 1, a dichroic material is held in a stretched film-like polyvinyl alcohol resin layer and a water content is ≤10% by a mass ratio to a solid component. The polymer resin films 5 and 7 have sealing layers 4 and 6 for blocking intrusion of external materials to the polarizer 1, on at least one principal surfaces thereof and are disposed so as to hold the polarizer 1 in-between. The sealing material 8 is disposed so as to continuously cover a region wherein sealing layers 4 and 6 are not disposed, around the polarizer 1 to form a sealing structure for blocking the intrusion of the external materials to the polarizer 1, together with the sealing layers 4 and 6. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、透過型または反射型液晶表示装置などに好適に用いられる偏光板であって、詳しくは、高温、高湿度の下での耐久性を向上させた偏光板、及びその偏光板を用いた光装置に関するものである。   The present invention is a polarizing plate suitably used for a transmissive or reflective liquid crystal display device, and more specifically, a polarizing plate having improved durability under high temperature and high humidity, and the polarizing plate. The present invention relates to an optical device.

近年、液晶表示装置(LCD)や、プラズマ表示装置(PDP)や、エレクトロルミネッセンス表示装置(ELD)などの画像表示装置が広く用いられている。偏光板は、これらの画像表示装置や光学装置(以下、まとめて光装置ということがある。)を構成する部材として広く用いられており、とくに液晶表示装置には必要不可欠な部材である。液晶表示装置に一般的に用いられている偏光板は、1938年ごろ、E.H.Landらによって発明されたもので、後述の特許文献1にその製造方法とともに示されている。   In recent years, image display devices such as a liquid crystal display device (LCD), a plasma display device (PDP), and an electroluminescence display device (ELD) have been widely used. The polarizing plate is widely used as a member constituting these image display devices and optical devices (hereinafter sometimes collectively referred to as optical devices), and is an indispensable member particularly for liquid crystal display devices. A polarizing plate generally used in a liquid crystal display device was manufactured by E.E. H. Invented by Land et al., It is shown in Patent Document 1 described later together with its manufacturing method.

この偏光板の要部は、細長い鎖状高分子からなる樹脂フィルムを一軸延伸したフィルムに、ヨウ素や二色性色素などの二色性物質を含有させた偏光子である。代表的な偏光板では、樹脂フィルムを構成する鎖状高分子としてポリビニルアルコール(PVA)が用いられ、二色性物質としてヨウ素分子I2、またはヨウ素分子n個とヨウ化物イオン1個との結合体であるポリヨウ化物イオンI2n+1 -が用いられる。 The main part of this polarizing plate is a polarizer obtained by adding a dichroic substance such as iodine or a dichroic dye to a film obtained by uniaxially stretching a resin film made of an elongated chain polymer. In a typical polarizing plate, polyvinyl alcohol (PVA) is used as a chain polymer constituting a resin film, and as a dichroic substance, iodine molecule I 2 or a combination of n iodine molecules and one iodide ion is bonded. The body polyiodide ion I 2n + 1 is used.

上記偏光子を形成するには、まず、キャスト法などによって、ポリビニルアルコールなどからなる薄い高分子樹脂フィルムを成膜する。次に、この高分子樹脂フィルムを延伸可能な温度に加熱した後、一定方向に引き伸ばす。加熱温度は、樹脂に流動性が生じる温度よりも低い温度とする。このようにすると、鎖状高分子の分子骨格をなす主鎖を上記一定方向に引き伸ばそうとする力が、各鎖状高分子に作用する。この結果、高分子樹脂フィルムを構成している各鎖状高分子の主鎖は、上記一定方向に沿った立体配置をとる(以下、分子骨格を形成している主鎖を「高分子鎖」と略記し、高分子鎖が一定方向に沿った立体配置をとる現象を「高分子鎖の配向」と略記する。)。   In order to form the polarizer, first, a thin polymer resin film made of polyvinyl alcohol or the like is formed by a casting method or the like. Next, the polymer resin film is heated to a temperature at which it can be stretched, and then stretched in a certain direction. The heating temperature is lower than the temperature at which fluidity occurs in the resin. If it does in this way, the force which is going to extend the main chain which makes the molecular skeleton of a chain polymer to the above-mentioned fixed direction will act on each chain polymer. As a result, the main chain of each chain polymer constituting the polymer resin film has a three-dimensional configuration along the predetermined direction (hereinafter, the main chain forming the molecular skeleton is referred to as “polymer chain”). The phenomenon in which the polymer chain takes a three-dimensional configuration along a certain direction is abbreviated as “polymer chain orientation”).

この際、高分子鎖は、延伸による高分子鎖のズリ剪断力によって配向する。従って、一般に、高分子樹脂フィルムを引き伸ばす延伸倍率が大きいほど、高分子鎖の配向がよく揃うことになる。ただし、引き伸ばしすぎると、高分子樹脂フィルムが破断する。このため、特許文献1には、PVAフィルムの場合、もとの長さの2.5〜8倍程度に延伸するのがよいと記載されている。   At this time, the polymer chain is oriented by the shearing force of the polymer chain due to stretching. Therefore, generally, the larger the draw ratio for stretching the polymer resin film, the better the alignment of the polymer chains. However, if it is stretched too much, the polymer resin film breaks. For this reason, in patent document 1, in the case of a PVA film, it describes that it is good to extend | stretch about 2.5 to 8 times the original length.

次に、上記高分子樹脂フィルムを室温にもどした後、二色性物質を溶解させた溶液に浸積するなどして、高分子樹脂フィルム中に二色性物質を含有させ、偏光子を形成する。上記とは順序を逆にして、高分子樹脂フィルム中に二色性物質を含有させた後に、フィルムを一軸延伸して、偏光子を形成してもよい。また、高分子樹脂フィルムの延伸と二色性物質の添加を同時に行ってもよい。   Next, after returning the polymer resin film to room temperature, it is immersed in a solution in which the dichroic substance is dissolved, so that the polymer resin film contains the dichroic substance to form a polarizer. To do. The order may be reversed, and after the dichroic substance is contained in the polymer resin film, the film may be uniaxially stretched to form a polarizer. Moreover, you may perform simultaneously extending | stretching of a polymer resin film, and addition of a dichroic substance.

二色性物質とは、その分子構造に起因して、形状および光吸収性に異方性をもつ分子またはイオンからなる物質である。例えば、ヨウ素は直線型の有色分子であり、2個のヨウ素原子の原子核を結ぶ直線を回転軸とする軸対称の電子分布をもち、軸方向に振動ベクトルを有する光成分を吸収する効率が、軸方向に直交する方向に振動ベクトルを有する光成分を吸収する効率に比べて著しく高い。   A dichroic substance is a substance composed of molecules or ions having anisotropy in shape and light absorption due to its molecular structure. For example, iodine is a linear colored molecule, has an axially symmetric electron distribution with a straight line connecting the nuclei of two iodine atoms as an axis of rotation, and has an efficiency of absorbing a light component having a vibration vector in the axial direction. This is significantly higher than the efficiency of absorbing a light component having a vibration vector in a direction orthogonal to the axial direction.

二色性物質の分子またはイオンは、形状異方性を有するため、配向した高分子樹脂フィルム中では、高分子鎖の配向に対応した配向分布をとって保持される。例えば、ヨウ素などの直線型の分子は、分子軸の方向が高分子鎖の配向方向と一致するように保持される。気相や液相のように、二色性物質の分子またはイオンがランダムに配向している場合には、個々の分子またはイオンが有する光吸収異方性は平均化され、二色性物質が全体として光吸収異方性を示すことはない。しかし、配向した高分子樹脂フィルム中のように、二色性物質の分子またはイオンが特定の方向に偏った配向分布をとる場合には、各分子またはイオンのもつ光吸収性異方性は平均化されない。この結果、配向した高分子樹脂フィルム中に二色性物質を含有させた偏光子は光吸収異方性を示すことになる。   Since the molecules or ions of the dichroic substance have shape anisotropy, they are retained in the oriented polymer resin film with an orientation distribution corresponding to the orientation of the polymer chains. For example, a linear molecule such as iodine is held such that the direction of the molecular axis coincides with the orientation direction of the polymer chain. When molecules or ions of a dichroic material are randomly oriented, such as in the gas phase or liquid phase, the light absorption anisotropy of individual molecules or ions is averaged, and the dichroic material is As a whole, there is no light absorption anisotropy. However, if the molecules or ions of the dichroic substance take an orientation distribution that is biased in a specific direction, as in the oriented polymer resin film, the light absorption anisotropy of each molecule or ion is an average. It is not converted. As a result, the polarizer containing the dichroic substance in the oriented polymer resin film exhibits light absorption anisotropy.

通常の光は振動ベクトルの方向が異なる成分を含んでいるが、上記偏光子に入射すると、振動ベクトルの方向が二色性物質の光吸収性の高い方向に一致する光成分は効率よく吸収されるのに対し、振動ベクトルが上記の方向に直交する光成分は吸収されにくく、通過する。この結果、上記偏光子を透過した光は偏光になる。特許文献1には、PVAフィルムにポリヨウ化物イオンI2n+1 -を保持させた偏光子では、通常光の透過率が40%以上であり、透過光の偏光度が99.98%であると記載されており、高い偏光性能を実現できる。 Ordinary light contains components with different vibration vector directions, but when it enters the polarizer, light components whose vibration vector directions coincide with the direction of high light absorption of the dichroic material are efficiently absorbed. On the other hand, the light component whose vibration vector is orthogonal to the above direction is not easily absorbed and passes through. As a result, the light transmitted through the polarizer becomes polarized light. In Patent Document 1, in a polarizer in which polyiodide ions I 2n + 1 are held in a PVA film, the transmittance of normal light is 40% or more, and the degree of polarization of transmitted light is 99.98%. It is described, and high polarization performance can be realized.

一軸延伸された高分子樹脂フィルムからなる偏光子は、時間の経過や、温度などの環境条件の変化によって、高分子鎖が再収縮して寸法変化を起こしやすい。このような寸法変化が起こると、高分子鎖の配向状態も変化し、偏光性能が低下する。そこで、透明なガラス板や樹脂フィルムなどの保護部材が、必要に応じて偏光子の主面に貼り合わされたものが、偏光板として用いられる。保護部材の役割は、時間の経過や、温度などの環境条件の変化によって生じる偏光子の寸法変化を抑制すること、二色性物質の散逸を防止すること、偏光子を傷つきなどから保護し、搬送や取り扱いを容易にすること、および大気中の有害成分との接触から偏光子を保護することなどである。   A polarizer made of a uniaxially stretched polymer resin film is likely to undergo dimensional changes due to re-shrinkage of polymer chains over time and changes in environmental conditions such as temperature. When such a dimensional change occurs, the orientation state of the polymer chain also changes and the polarization performance deteriorates. Therefore, a polarizing plate is used in which a protective member such as a transparent glass plate or a resin film is bonded to the main surface of the polarizer as necessary. The role of the protective member is to suppress the dimensional change of the polarizer caused by the passage of time and changes in environmental conditions such as temperature, prevent the dissipation of dichroic material, protect the polarizer from scratches, etc. These include facilitating transport and handling, and protecting the polarizer from contact with harmful components in the atmosphere.

現在、透過型または反射型液晶表示装置に一般的に用いられている偏光板では、保護部材としてトリアセチルセルロース(TAC)フィルムが用いられている。トリアセチルセルロースは耐水性が高く、偏光子中に残存する水分によって反ったり、変質したりすることがない点で優れている。この他に、ポリエチレンテレフタラート(PET)フィルムやシクロオレフィン系樹脂フィルムなどが保護部材として提案されている。いずれを用いても、偏光子の寸法変化を抑制するためには相応の厚さ、例えば数十μm程度の厚さが必要となる。保護部材は、ポリビニルアルコール系接着剤などによって偏光子に貼り合わされる。   At present, a triacetyl cellulose (TAC) film is used as a protective member in a polarizing plate generally used in a transmissive or reflective liquid crystal display device. Triacetyl cellulose is excellent in that it has high water resistance and does not warp or change quality due to moisture remaining in the polarizer. In addition, a polyethylene terephthalate (PET) film, a cycloolefin-based resin film, and the like have been proposed as protective members. Whichever is used, in order to suppress the change in the dimensions of the polarizer, a corresponding thickness, for example, about several tens of μm is required. The protective member is bonded to the polarizer with a polyvinyl alcohol-based adhesive or the like.

PVAフィルムからなる偏光子では、多数のヒドロキシ基を有するポリビニルアルコールの分子構造や、水溶液から製造する製造方法に起因して、偏光子中に多量の水分が残存しやすい。このため、保護部材と貼り合わせる前に、PVAフィルム中の残留水分の一部を除去するための乾燥処理が行われる。また、保護部材としてTACフィルムが用いられる場合には、偏光子にTACフィルムを貼り合わせた後に、PVAフィルム中の水分を減少させるための加熱処理が行われることが多い。この際、TACフィルムに透湿性があることが好適に利用されており、PVAフィルム中の過剰な水分はTACフィルムを通じて大気中へ放出される。   In a polarizer composed of a PVA film, a large amount of water tends to remain in the polarizer due to the molecular structure of polyvinyl alcohol having a large number of hydroxy groups and the production method produced from an aqueous solution. For this reason, before bonding with a protective member, the drying process for removing a part of residual water | moisture content in a PVA film is performed. When a TAC film is used as the protective member, a heat treatment for reducing moisture in the PVA film is often performed after the TAC film is bonded to the polarizer. At this time, it is suitably utilized that the TAC film has moisture permeability, and excess water in the PVA film is released into the atmosphere through the TAC film.

さて、PVAフィルムからなる偏光子の性能は、偏光子に残存する水分の影響を受ける。この原因として、残存する水分によって高分子鎖間の集合状態が変化し、高分子鎖の配向が変化することなどが考えられる。   Now, the performance of a polarizer made of a PVA film is affected by moisture remaining in the polarizer. This may be because the state of aggregation between the polymer chains changes due to the remaining moisture, and the orientation of the polymer chains changes.

そこで、例えば、後述の特許文献2には、PVAフィルムからなる偏光子の片面又は両面に、TACフィルムなどの保護層(前述の保護部材)を貼り合わせる時の偏光子の水分含有率を5〜30質量%、より好ましくは9〜27質量%とすることによって、透過率35%以上、偏光度90%以上の偏光子を作製する、偏光板の製造方法が提案されている。なお、偏光子の水分含有率は、貼り合わせ前の偏光子の質量Aと、この偏光子を120℃の乾燥機中に7時間保持した後に測った乾燥後の偏光子の質量Bとから、下記の式によって求められる。
偏光子の水分含有率=[(A−B)/B]×100(質量%)
Therefore, for example, in Patent Document 2 described later, the moisture content of the polarizer when the protective layer (the protective member described above) such as a TAC film is bonded to one or both sides of the polarizer made of a PVA film is 5 to 5. There has been proposed a method for manufacturing a polarizing plate in which a polarizer having a transmittance of 35% or more and a polarization degree of 90% or more is prepared by adjusting the content to 30% by mass, more preferably 9 to 27% by mass. In addition, the moisture content of the polarizer is based on the mass A of the polarizer before bonding and the mass B of the polarizer after drying measured after the polarizer was held in a dryer at 120 ° C. for 7 hours. It is obtained by the following formula.
Water content of polarizer = [(A−B) / B] × 100 (mass%)

特許文献2によれば、偏光子の水分含有率が5質量%未満であると、偏光子が硬くなり、延伸倍率を大きくした場合に偏光子の表面にレコードの溝状の凹凸が生じることがある。他方、偏光子の水分含有率が30質量%を越えると、TACフィルムなどの保護層を貼り合せる際に、接着不良が発生しやすくなったり、保護層を貼り合せた後の加熱処理において、偏光板面内にヨウ素の脱色によるむらが発生したりすることがある。   According to Patent Document 2, when the moisture content of the polarizer is less than 5% by mass, the polarizer becomes hard, and when the stretching magnification is increased, groove-like irregularities of the record are generated on the surface of the polarizer. is there. On the other hand, when the moisture content of the polarizer exceeds 30% by mass, adhesion failure tends to occur when a protective layer such as a TAC film is bonded, or in the heat treatment after the protective layer is bonded, Unevenness due to decolorization of iodine may occur in the plate surface.

また、後述の特許文献3には、PVA系フィルムなどからなる偏光フィルム(前述の偏光子)と保護フィルム(前述の保護部材)との貼り合わせに先立って、偏光フィルムの水分含有率を10〜33質量%、より好ましくは18〜30質量%、さらに好ましくは22〜29質量%とし、保護フィルムの水分含有率を1.9〜2.6質量%、より好ましくは2.0〜2.5質量%とする、偏光板の製造方法が提案されている。なお、偏光フィルム(偏光子)の水分含有率の測定方法は、乾燥機中に10時間保持した後に乾燥後の質量Bを測定すること以外は、特許文献1と同じである。   Further, in Patent Document 3 described later, the moisture content of the polarizing film is set to 10 to 10 prior to bonding of the polarizing film (the above-described polarizer) made of a PVA-based film and the like and the protective film (the above-described protective member). 33% by mass, more preferably 18-30% by mass, still more preferably 22-29% by mass, and the moisture content of the protective film is 1.9-2.6% by mass, more preferably 2.0-2.5%. A method of manufacturing a polarizing plate with a mass% is proposed. In addition, the measuring method of the moisture content rate of a polarizing film (polarizer) is the same as patent document 1 except measuring the mass B after drying after hold | maintaining in a dryer for 10 hours.

特許文献3によれば、偏光フィルムの水分含有率が10質量%未満であると、偏光フィルム表面にすじ状の凹凸やクラックなどが発生することを抑えることが困難であり、他方、水分含有率が33質量%を超えると、偏光度などの光学特性が悪化するおそれがある。また、保護フィルムの水分含有率が1.9質量%未満であると、偏光フィルム表面におけるすじ状の凹凸の発生を抑制することが非常に困難であり、他方、2.6質量%を超えると、偏光フィルムと保護フィルムとの密着性を保持しにくくなり、はがれが生じるおそれがある。この際、保護フィルムとして用いるTACフィルムの透湿度が400〜1500g/(m2・day)程度であると、水分含有率を比較的容易に調整できるので好ましい。 According to Patent Document 3, if the water content of the polarizing film is less than 10% by mass, it is difficult to suppress the occurrence of streak-like irregularities or cracks on the surface of the polarizing film. If it exceeds 33% by mass, the optical properties such as the degree of polarization may be deteriorated. In addition, when the moisture content of the protective film is less than 1.9% by mass, it is very difficult to suppress the occurrence of streak-like irregularities on the surface of the polarizing film, and when it exceeds 2.6% by mass. , It becomes difficult to maintain the adhesion between the polarizing film and the protective film, and there is a risk of peeling. At this time, it is preferable that the moisture permeability of the TAC film used as the protective film is about 400 to 1500 g / (m 2 · day) because the moisture content can be adjusted relatively easily.

また、後述の特許文献4には、PVA系フィルムからなる偏光子の一方の面に第1の透明保護フィルム(前述の保護部材)を、他方の面に第2の透明保護フィルム(前述の保護部材)を貼り合わせて、偏光板を製造する方法であって、偏光子の水分含有率を14〜31質量%とし、第1の透明保護フィルムおよび第2の透明保護フィルムの少なくとも一方の透湿度を150g/(m2・day)以下とする、偏光板の製造方法が提案されている。なお、偏光子の水分含有率の測定方法は、乾燥機中に2時間保持した後に乾燥後の質量Bを測定すること以外は、特許文献1と同じである。 Further, in Patent Document 4 described later, a first transparent protective film (the above-described protective member) is provided on one surface of a polarizer made of a PVA-based film, and a second transparent protective film (the above-described protective member) is provided on the other surface. Member), and a polarizing plate is produced. The moisture content of the polarizer is 14 to 31% by mass, and the water vapor transmission rate of at least one of the first transparent protective film and the second transparent protective film. A method for manufacturing a polarizing plate has been proposed in which the thickness is 150 g / (m 2 · day) or less. In addition, the measuring method of the moisture content of a polarizer is the same as patent document 1 except measuring the mass B after drying after hold | maintaining in a dryer for 2 hours.

特許文献4では次のように説明されている。偏光子の水分含有率が13質量%になると、クニック欠陥が多数発生し、偏光板として使用することが困難となる。他方、偏光子の水分含有率が32質量%になると、偏光度が低下する。保護フィルムとしてTACフィルムを用いる偏光板では、TACフィルムの透湿度が大きいので、高温、高湿度の環境下での耐久性が十分ではない。これに対し、透湿度が150g/(m2・day)以下である保護フィルムを用いると、外気中の水分濃度の影響が偏光子に及びにくくなり、高温、高湿度の環境下での耐久性が向上する。また、偏光子と保護フィルムとを貼り合わせた後の偏光子の乾燥による偏光性能の低下が防止される。 Patent Document 4 explains as follows. When the moisture content of the polarizer is 13% by mass, many knick defects are generated, making it difficult to use as a polarizing plate. On the other hand, when the water content of the polarizer is 32% by mass, the degree of polarization decreases. In a polarizing plate using a TAC film as a protective film, since the moisture permeability of the TAC film is large, the durability under a high temperature and high humidity environment is not sufficient. On the other hand, when a protective film having a moisture permeability of 150 g / (m 2 · day) or less is used, the influence of the moisture concentration in the outside air is less likely to affect the polarizer, and durability in a high-temperature, high-humidity environment. Will improve. Moreover, the fall of the polarization performance by drying of the polarizer after bonding a polarizer and a protective film is prevented.

但し、透湿度が小さい保護フィルムを用いる場合には、偏光子と保護フィルムとの接着時に、含有されている水分によって偏光子が蒸し焼き状態になり、偏光度が低下するのを避ける必要がある。このため、接着剤乾燥温度は低いほどよく、接着剤乾燥温度が同じである場合には、偏光子の水分含有率が低いほど、偏光板の偏光度は高くなる。   However, in the case of using a protective film having a low moisture permeability, it is necessary to avoid a decrease in the degree of polarization because the polarizer is in a steamed state due to the contained moisture when the polarizer and the protective film are bonded. For this reason, the lower the adhesive drying temperature, the better, and when the adhesive drying temperature is the same, the lower the water content of the polarizer, the higher the degree of polarization of the polarizing plate.

他方、後述の特許文献5には、フロントプロジェクター、リアプロジェクターなどの投射型液晶表示装置に好適な偏光板であって、PVA系フィルムなどからなる偏光子を含む偏光フィルムの両面に透明基板を具備し、透明基板で被覆されていない偏光板の露出部が封止材で覆われていることを特徴とする偏光板が提案されている。   On the other hand, Patent Document 5 described later is a polarizing plate suitable for a projection type liquid crystal display device such as a front projector and a rear projector, and includes a transparent substrate on both sides of a polarizing film including a polarizer made of a PVA film or the like. And the polarizing plate characterized by the exposed part of the polarizing plate not coat | covered with the transparent substrate being covered with the sealing material is proposed.

図6は、特許文献5に示されている偏光板の代表的な構造の例を示す断面図である。図6(a)は、保護フィルムのない偏光板100の例を示す。偏光板100では、偏光子101の両主面が、それぞれ、接着剤層である樹脂層104および105を介して、透明基板102および103に接合されている。そして、透明基板102および103に接合されていない、偏光子101の端面(側面)と樹脂層104および105の端面とが、封止材106によって被覆されている。図6(b)は、保護フィルムのある偏光板200の例を示す断面図である。偏光板200では、偏光子201が保護フィルム202および203によって狭持され、これら全体が、図示省略された接着剤層によって、透明基板102および103に接合されている。そして、偏光子201の端部と保護フィルム202および203の端部の、透明基板102および103に接合されていない領域が、封止材204によって被覆されている。   FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of a typical structure of the polarizing plate disclosed in Patent Document 5. FIG. 6A shows an example of a polarizing plate 100 without a protective film. In the polarizing plate 100, both main surfaces of the polarizer 101 are bonded to the transparent substrates 102 and 103 via resin layers 104 and 105, which are adhesive layers, respectively. The end face (side face) of the polarizer 101 and the end faces of the resin layers 104 and 105 that are not bonded to the transparent substrates 102 and 103 are covered with the sealing material 106. FIG.6 (b) is sectional drawing which shows the example of the polarizing plate 200 with a protective film. In the polarizing plate 200, the polarizer 201 is sandwiched between the protective films 202 and 203, and the whole is bonded to the transparent substrates 102 and 103 by an adhesive layer (not shown). And the area | region which is not joined to the transparent substrates 102 and 103 of the edge part of the polarizer 201 and the edge part of the protective films 202 and 203 is coat | covered with the sealing material 204. FIG.

透明基板102および103は、通常、無機材料基板であり、一方が熱伝導率5W/mK以上の透明基板であり、もう一方が正面位相差5nm未満の透明基板であるのがよい。   The transparent substrates 102 and 103 are usually inorganic material substrates, and one is a transparent substrate having a thermal conductivity of 5 W / mK or more, and the other is preferably a transparent substrate having a front phase difference of less than 5 nm.

特許文献5では次のように説明されている。偏光板の両主面に接して熱伝導性の良好な透明基板102および103を備え、投射型液晶表示装置に好適な偏光板において、偏光子の耐光性を脆弱にする原因は偏光子中に存在する微量水分であることを、発明者は発見した。透明基板102および103は、通常、水分を通過させない無機材料基板である。そこで、透明基板によって覆われていない偏光板の端面または端部を封止材で覆い、外気中の水分が偏光子に侵入するのを防止することにより、耐光性の大幅な向上を達成できる。この際、偏光子の水分含有量は、好ましくは5質量%以下、さらに好ましくは1質量%以下である。ポリビニルアルコールに二色性染料が保持された偏光子では、水分含有量が5質量%以下であると、染料の分解が著しく抑制され、偏光板の耐光性が大きく向上する。   Patent Document 5 explains as follows. In the polarizing plate suitable for the projection type liquid crystal display device provided with the transparent substrates 102 and 103 having good thermal conductivity in contact with both main surfaces of the polarizing plate, the cause of weakening the light resistance of the polarizer is in the polarizer. The inventor has discovered that there is a trace amount of moisture present. The transparent substrates 102 and 103 are usually inorganic material substrates that do not allow moisture to pass therethrough. Therefore, the end face or the end of the polarizing plate that is not covered with the transparent substrate is covered with a sealing material, and moisture in the outside air is prevented from entering the polarizer, thereby significantly improving light resistance. At this time, the water content of the polarizer is preferably 5% by mass or less, more preferably 1% by mass or less. In a polarizer in which a dichroic dye is held in polyvinyl alcohol, when the water content is 5% by mass or less, decomposition of the dye is remarkably suppressed, and the light resistance of the polarizing plate is greatly improved.

近年、パソコンのモニターやテレビ、あるいはモバイル機器など、様々な電子機器の表示装置として、液晶表示装置が用いられている。この際、用いられる環境に合わせて、それぞれの使用環境に最適化された構造の液晶表示装置が製造されている。このように、液晶表示装置の構造が多様化するにつれ、構成部材に要求される光学特性や耐久性や厚さなども様々に変化してきている。特に、液晶表示装置の薄型化を実現するために、高輝度化、高コントラスト化、視野角特性の改善、表示装置自体の薄型化、長寿命化などの課題がより厳しくなっていく方向にある。また、携帯電話用の液晶表示装置などでは、高集積化が進み、廃熱などに大きな注意を払う必要があり、高温に曝されることもある。従って、透過型または反射型液晶表示装置に用いられる偏光板であっても、薄型軽量であるばかりでなく、高温、高湿度の過酷な環境下で十分な偏光度特性、光学特性、および形状の安定性を保ち得る、耐久性の高い偏光板を作製する必要が生じてきている。   In recent years, liquid crystal display devices have been used as display devices for various electronic devices such as personal computer monitors, televisions, and mobile devices. At this time, a liquid crystal display device having a structure optimized for each use environment is manufactured according to the environment used. As described above, as the structure of the liquid crystal display device is diversified, optical characteristics, durability, thickness, and the like required for the constituent members are variously changed. In particular, in order to reduce the thickness of liquid crystal display devices, issues such as higher brightness, higher contrast, improved viewing angle characteristics, thinner display devices, and longer lifespan are becoming more severe. . In addition, liquid crystal display devices for mobile phones have been highly integrated, and it is necessary to pay great attention to waste heat and the like, which can be exposed to high temperatures. Accordingly, even a polarizing plate used in a transmissive or reflective liquid crystal display device is not only thin and lightweight, but also has sufficient polarization degree characteristics, optical characteristics, and shape in a harsh environment of high temperature and high humidity. There is a need to produce a highly durable polarizing plate that can maintain stability.

これに対し、従来、偏光板の設計に関しては、使用環境の違いに応じて、大別すれば2つ、詳しくは3つの異なる方針が示されている。   On the other hand, conventionally, regarding the design of the polarizing plate, two different policies, specifically three different policies, are shown depending on the use environment.

すなわち、透過型または反射型液晶表示装置に用いられ、常温付近で用いられる偏光板では、特許文献2〜4に示されているように、薄型軽量であることが重視され、保護部材として薄型軽量の透明保護フィルムが用いられる。偏光子の適度な水分含有率は、特許文献2〜4の請求項からは5〜33質量%程度であるが、特許文献2〜4に示されている実施例からは15〜30質量%程度と推定される。   That is, in a polarizing plate used in a transmissive or reflective liquid crystal display device and used near room temperature, as shown in Patent Documents 2 to 4, importance is placed on being thin and lightweight, and the thin and lightweight protective member is used. The transparent protective film is used. The appropriate moisture content of the polarizer is about 5 to 33% by mass from the claims of Patent Documents 2 to 4, but about 15 to 30% by mass from the examples shown in Patent Documents 2 to 4. It is estimated to be.

特許文献2および3では、透明保護フィルムとしてTACフィルムなど、適度の透湿性を有する有機樹脂フィルムが用いられ、大気との適度なつながりによって偏光子の水分含有率が適度な大きさになることが期待されている。高温、高湿度の過酷な環境下での耐久性については検討されていない。   In Patent Documents 2 and 3, an organic resin film having an appropriate moisture permeability, such as a TAC film, is used as a transparent protective film, and the moisture content of the polarizer becomes an appropriate size due to an appropriate connection with the atmosphere. Expected. Durability in harsh environments of high temperature and high humidity has not been studied.

これに対し、特許文献4では、特許文献2および3と異なり、保護フィルムとして透湿性の小さい有機樹脂フィルムを用い、偏光子と外気との間を遮断することによって、偏光子の水分含有率を一定に保とうとする、偏光板の設計方針が示されている。しかし、有機樹脂フィルムによって偏光子と外気との間を完全に遮断することはできない。従って、特許文献4に提案されている偏光板に、高温、高湿度の過酷な環境下に長時間おかれた場合の十分な耐久性を期待することはできない。   In contrast, in Patent Document 4, unlike Patent Documents 2 and 3, an organic resin film having a low moisture permeability is used as a protective film, and the moisture content of the polarizer is reduced by blocking between the polarizer and the outside air. The design policy of the polarizing plate to keep constant is shown. However, the organic resin film cannot completely block between the polarizer and the outside air. Therefore, it is not possible to expect sufficient durability when the polarizing plate proposed in Patent Document 4 is left in a harsh environment of high temperature and high humidity for a long time.

他方、投射型液晶表示装置に用いられ、高温に曝される偏光板では、耐熱性が重視され、偏光子は熱伝導性のよい2枚の透明無機基板に挟持される。この場合、特許文献5によると、偏光子の水分含有率は5質量%以下、さらに好ましくは1質量%以下であるのがよい。これを実現するために、特許文献5に示されている偏光板では、透明無機基板で覆われていない、偏光子の端面または端部を封止材で覆い、大気中の水分が偏光子に侵入するのを阻止するように設計されている。   On the other hand, in a polarizing plate used in a projection type liquid crystal display device and exposed to a high temperature, heat resistance is important, and a polarizer is sandwiched between two transparent inorganic substrates having good thermal conductivity. In this case, according to Patent Document 5, the water content of the polarizer is 5% by mass or less, more preferably 1% by mass or less. In order to realize this, in the polarizing plate shown in Patent Document 5, the end face or the end of the polarizer, which is not covered with the transparent inorganic substrate, is covered with a sealing material, and moisture in the atmosphere is applied to the polarizer. Designed to prevent intrusion.

以上のように、高温、高湿度を含む様々な環境下での十分な耐久性を実現するには、特許文献5に示されているように、封止構造によって偏光子と外気とを完全に遮断することが必要であると考えられる。しかし、特許文献5に示されている封止構造は、水分を通過させない透明無機基板によって偏光子が挟持されている構造を前提としている。透明無機基板は厚くて重いので、薄型軽量であることが強く求められる偏光板の部材としては用いることはできない。   As described above, in order to realize sufficient durability under various environments including high temperature and high humidity, as shown in Patent Document 5, the polarizer and the outside air are completely separated by the sealing structure. It is considered necessary to shut off. However, the sealing structure shown in Patent Document 5 is premised on a structure in which a polarizer is sandwiched between transparent inorganic substrates that do not allow moisture to pass through. Since the transparent inorganic substrate is thick and heavy, it cannot be used as a polarizing plate member that is strongly required to be thin and light.

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであって、その目的は、透過型または反射型液晶表示装置などに好適に用いられる偏光板であって、薄型軽量であり、且つ、高温、高湿度の過酷な環境下で十分な耐久性を有する偏光板、及びその偏光板を用いた光装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is a polarizing plate suitably used for a transmissive or reflective liquid crystal display device, etc., which is thin and lightweight, and has a high temperature. Another object of the present invention is to provide a polarizing plate having sufficient durability under a severe environment of high humidity, and an optical device using the polarizing plate.

即ち、本発明は、
延伸されたフィルム状又はシート状のポリビニルアルコール系樹脂層に、二色性物質 が保持されており、水分含有量が固体成分に対する質量比で10%以下である偏光子と 、
前記偏光子への外部物質の侵入を阻止する封止層を少なくとも一方の主面に備え、前 記偏光子を直接又は間接的に挟持するように配置されている高分子樹脂部材と、
前記偏光子の周囲において、前記封止層が配置されていない領域を連続して被覆する ように配置され、前記偏光子への外部物質の侵入を阻止する封止構造を前記封止層とと もに形成する封止材と
を有する、第1の偏光板に係わるものである。
That is, the present invention
A polarizer having a dichroic substance held in a stretched film-like or sheet-like polyvinyl alcohol-based resin layer and having a moisture content of 10% or less by mass ratio to a solid component;
A polymer resin member provided with a sealing layer that prevents entry of an external substance into the polarizer on at least one main surface, and disposed so as to directly or indirectly sandwich the polarizer;
A sealing structure that is disposed so as to continuously cover a region where the sealing layer is not disposed around the polarizer, and prevents entry of an external substance into the polarizer, and the sealing layer. The first polarizing plate having a sealing material to be formed.

また、本発明は、
延伸されたフィルム状又はシート状のポリビニルアルコール系樹脂層に、二色性物質 が保持されており、水分含有量が固体成分に対する質量比で10%以下である偏光子と 、
前記偏光子への外部物質の侵入を阻止する封止層を少なくとも一方の主面に備え、前 記偏光子の一方の面側に、前記偏光子のもう一方の面側に配置された光装置の透明基材 とともに前記偏光子を直接又は間接的に挟持するように配置されている高分子樹脂部材 と、
前記偏光子の周囲において、前記封止層と前記透明基板とが配置されていない領域を 連続して被覆するように配置され、前記偏光子への外部物質の侵入を阻止する封止構造 を前記封止層及び前記透明基板ととともに形成する封止材と
を有する、第2の偏光板に係わるものである。
The present invention also provides:
A polarizer having a dichroic substance held in a stretched film-like or sheet-like polyvinyl alcohol-based resin layer and having a moisture content of 10% or less by mass ratio to a solid component;
An optical device comprising a sealing layer that prevents entry of an external substance into the polarizer on at least one main surface, and disposed on one surface side of the polarizer on the other surface side of the polarizer A polymer resin member disposed so as to directly or indirectly sandwich the polarizer together with the transparent substrate of
A sealing structure that is disposed so as to continuously cover a region where the sealing layer and the transparent substrate are not disposed around the polarizer, and prevents entry of an external substance into the polarizer. The present invention relates to a second polarizing plate having a sealing layer and a sealing material formed together with the transparent substrate.

また、本発明は、透過又は出射される光を制御する部材として、前記第1の偏光板又は前記第2の偏光板を備えている、光装置に係わるものである。   In addition, the present invention relates to an optical device provided with the first polarizing plate or the second polarizing plate as a member for controlling light transmitted or emitted.

本発明の第1の偏光板では、前記封止層を少なくとも一方の主面に備えた前記高分子樹脂部材が、前記偏光子を直接又は間接的に挟持するように設けられている。従って、前記偏光子の主たる表面(主面)には、対向して前記封止層が配置されている。そして、前記偏光子の側方の、前記封止層が配置されていない領域には、前記封止材が配置されている。このように、前記封止層と前記封止材とによって、前記偏光子の周囲を連続して取り囲み、水分や酸素などの外部物質が前記偏光子に侵入するのを阻止する前記封止構造が形成されている。この封止構造によって、前記偏光子の水分含有量は一定に保たれ、水分の吸収による寸法変化や色相変化が防止される。この結果、本発明の第1の偏光板では、高温、高湿度の過酷な環境下での十分な耐久性が得られ、保護部材として高分子樹脂フィルムが単独で用いられている偏光板に比べて信頼性が向上する。この際、前記偏光子の水分含有量は、固体成分に対する質量比で10%以下である。後述の実施例で示すように、この条件が満たされると、前記偏光子の寸法安定性が高く、偏光度が十分に大きい偏光板が得られる。   In the first polarizing plate of the present invention, the polymer resin member having the sealing layer on at least one main surface is provided so as to directly or indirectly sandwich the polarizer. Accordingly, the sealing layer is disposed opposite to the main surface (main surface) of the polarizer. And the said sealing material is arrange | positioned in the area | region where the said sealing layer is not arrange | positioned by the side of the said polarizer. Thus, the sealing structure that continuously surrounds the periphery of the polarizer by the sealing layer and the sealing material and prevents external substances such as moisture and oxygen from entering the polarizer. Is formed. With this sealing structure, the moisture content of the polarizer is kept constant, and dimensional changes and hue changes due to moisture absorption are prevented. As a result, in the first polarizing plate of the present invention, sufficient durability under a harsh environment of high temperature and high humidity is obtained, compared with a polarizing plate in which a polymer resin film is used alone as a protective member. Reliability. Under the present circumstances, the water content of the said polarizer is 10% or less by mass ratio with respect to a solid component. As shown in Examples described later, when this condition is satisfied, a polarizing plate having a high dimensional stability of the polarizer and a sufficiently high degree of polarization can be obtained.

この際、前記高分子樹脂部材は、特許文献5に示されているような、厚くて重い透明無機基板に比べて、はるかに薄型軽量である。また、前記封止層は薄い層で十分であるから、前記封止構造を設けることによる厚さや重さの増加はわずかである。従って、本発明の第1の偏光板は、薄型軽量であり、薄型軽量であることが強く求められる、透過型または反射型液晶表示装置を構成する偏光板として好適である。   At this time, the polymer resin member is much thinner and lighter than a thick and heavy transparent inorganic substrate as disclosed in Patent Document 5. Further, since a thin layer is sufficient as the sealing layer, the increase in thickness and weight due to the provision of the sealing structure is slight. Therefore, the first polarizing plate of the present invention is thin and light, and is suitable as a polarizing plate constituting a transmissive or reflective liquid crystal display device that is strongly required to be thin and light.

本発明の第2の偏光板では、前記封止層を少なくとも一方の主面に備えた前記高分子樹脂部材が、前記光装置の前記透明基材とともに、前記偏光子を直接又は間接的に挟持するように設けられている。従って、前記偏光子の主たる部分の周囲には、前記封止層又は前記透明基材が配置されている。そして、前記偏光子の周囲の、前記封止層又は前記透明基材が配置されていない領域には、前記封止材が配置されている。このように、前記封止層及び前記透明基板と前記封止材とによって、前記偏光子の周囲を連続して取り囲み、水分や酸素などの外部物質が前記偏光子に侵入するのを阻止する前記封止構造が形成されている。この結果、本発明の第2の偏光板では、高温、高湿度の過酷な環境下での十分な耐久性が得られ、保護部材として高分子樹脂フィルムが単独で用いられている偏光板に比べて信頼性が向上する。   In the second polarizing plate of the present invention, the polymer resin member having the sealing layer on at least one main surface sandwiches the polarizer directly or indirectly together with the transparent substrate of the optical device. It is provided to do. Therefore, the sealing layer or the transparent substrate is disposed around the main part of the polarizer. And the said sealing material is arrange | positioned in the area | region where the said sealing layer or the said transparent base material is not arrange | positioned around the said polarizer. As described above, the sealing layer, the transparent substrate, and the sealing material continuously surround the polarizer, and prevent external substances such as moisture and oxygen from entering the polarizer. A sealing structure is formed. As a result, in the second polarizing plate of the present invention, sufficient durability under a harsh environment of high temperature and high humidity is obtained, compared with a polarizing plate in which a polymer resin film is used alone as a protective member. Reliability.

本発明の第2の偏光板では、本発明の第1の偏光板を構成している前記高分子樹脂部材のうち、前記偏光子を狭持するもう一方の側の前記高分子樹脂部材が省略されている。その代わりに、偏光板を装着する前記光装置の一部である前記透明基材が用いられ、前記偏光子を狭持して支持する保持構造、及び外部物質が前記偏光子に侵入するのを阻止する前記封止構造が形成されている。このように、本発明の第2の偏光板は、前記光装置と一体化されている。この結果、本発明の第1の偏光板に比べて、構成が簡素化され、薄型軽量化されている。その他の特徴は、本発明の第1の偏光板と同じである。   In the second polarizing plate of the present invention, among the polymer resin members constituting the first polarizing plate of the present invention, the polymer resin member on the other side sandwiching the polarizer is omitted. Has been. Instead, the transparent substrate, which is a part of the optical device on which the polarizing plate is mounted, is used, and the holding structure for holding the polarizer in a sandwiched manner, and an external substance entering the polarizer The sealing structure for blocking is formed. Thus, the second polarizing plate of the present invention is integrated with the optical device. As a result, as compared with the first polarizing plate of the present invention, the configuration is simplified, and the thickness and weight are reduced. Other features are the same as those of the first polarizing plate of the present invention.

本発明の第1又は第2の偏光板では、前記封止層を設けた結果として、前記高分子樹脂部材の材料に対する制限が少なくなる効果も得られる。例えば、前記高分子樹脂部材が封止性能をもつ必要がないので、特許文献4に示されている偏光板と異なり、前記高分子樹脂部材の材料が透湿性の小さいものに制限されることがない。また、従来、保護部材の材料は、偏光子中に残存する水分によって反ったり、変質したりすることがないように、実際上、耐水性の高いトリアセチルセルロース(TAC)にほとんど限られてきた。これに対し、本発明の第1及び第2の偏光板では、前記封止層を前記偏光子と前記高分子樹脂部材との間に介在するように配置し、両者の間を前記封止層によって遮断することができるので、この場合、前記高分子樹脂部材が高い耐水性をもつ必要がない。   In the 1st or 2nd polarizing plate of this invention, as a result of providing the said sealing layer, the effect that the restriction | limiting with respect to the material of the said polymeric resin member reduces is also acquired. For example, since the polymer resin member does not need to have a sealing performance, unlike the polarizing plate disclosed in Patent Document 4, the material of the polymer resin member may be limited to a material having low moisture permeability. Absent. In addition, conventionally, the material of the protective member has been practically limited to triacetyl cellulose (TAC) having high water resistance so that it is not warped or altered by moisture remaining in the polarizer. . On the other hand, in the first and second polarizing plates of the present invention, the sealing layer is disposed so as to be interposed between the polarizer and the polymer resin member, and the sealing layer is interposed between the two. In this case, the polymer resin member does not need to have high water resistance.

本発明の光装置は、本発明の第1の偏光板又は本発明の第2の偏光板を、透過又は出射される光を制御する部材として備えているので、高温、高湿度の過酷な環境下でも十分な耐久性が得られ、保護部材として高分子樹脂フィルムが単独で用いられている偏光板を用いる光装置に比べて信頼性が向上する。また、透明無機基板が保護部材として用いられている偏光板を用いる光装置に比べて、薄型軽量であり、使い勝手がよい。   Since the optical device of the present invention includes the first polarizing plate of the present invention or the second polarizing plate of the present invention as a member for controlling light transmitted or emitted, it is a severe environment of high temperature and high humidity. Sufficient durability is obtained even below, and the reliability is improved as compared with an optical device using a polarizing plate in which a polymer resin film is used alone as a protective member. Further, it is thinner and lighter and more convenient than an optical device using a polarizing plate in which a transparent inorganic substrate is used as a protective member.

本発明の実施の形態1に基づく偏光板の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the polarizing plate based on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2に基づく偏光板の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the polarizing plate based on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3に基づく液晶表示装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the liquid crystal display device based on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施例の実験による偏光子の水分含有率と寸法変化率との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the moisture content of the polarizer and the dimensional change rate by experiment of the Example of this invention. 本発明の実施例の実験による偏光子の水分含有率と偏光度との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the moisture content of the polarizer and polarization degree by experiment of the Example of this invention. 特許文献5に示されている偏光板の代表的な構造の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the example of the typical structure of the polarizing plate shown by patent document 5. FIG.

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited to these examples.

本発明の第1及び第2の偏光板において、前記偏光子の水分含有量が10質量%以下、より好ましくは5質量%以下であるのがよい。   In the first and second polarizing plates of the present invention, the water content of the polarizer is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less.

また、前記高分子樹脂部材の2つの主面のうち、少なくとも前記偏光子に近い側の主面に、前記封止層が設けられているのがよい。   Moreover, it is preferable that the sealing layer is provided on at least a main surface close to the polarizer among the two main surfaces of the polymer resin member.

また、前記封止層は、単層又は複数層からなり、その少なくとも1層は、無機化合物からなる緻密な層であるのがよい。この無機化合物が、例えば、窒化シリコンSiN、酸化シリコンSiO2、酸化窒化シリコンSiON、酸化炭化シリコンSiOC、窒化炭化シリコンSiNC、フッ化リチウムLiF、酸化スズ(IV)SnO2、又は酸化アルミニウム(アルミナ)Al23であるのがよい。 The sealing layer may be a single layer or a plurality of layers, and at least one layer thereof may be a dense layer made of an inorganic compound. This inorganic compound is, for example, silicon nitride SiN, silicon oxide SiO 2 , silicon oxynitride SiON, silicon oxide silicon SiOC, silicon nitride carbide SiNC, lithium fluoride LiF, tin (IV) SnO 2 , or aluminum oxide (alumina) Preferably it is Al 2 O 3 .

また、前記封止層は、単層又は複数層からなり、その少なくとも1層は、パリレン又は有機・無機ハイブリッド材からなる緻密な層であるのがよい。   The sealing layer may be a single layer or a plurality of layers, and at least one layer thereof may be a dense layer made of parylene or an organic / inorganic hybrid material.

また、前記封止材は紫外線硬化性樹脂からなるのがよい。この紫外線硬化性樹脂が、紫外線硬化性のエポキシ樹脂又はアクリル樹脂であるのがよい。   The sealing material may be made of an ultraviolet curable resin. The ultraviolet curable resin may be an ultraviolet curable epoxy resin or an acrylic resin.

また、前記高分子樹脂部材が、トリアセチルセルロース樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、シクロオレフィン系ポリマー樹脂、ポリエチレンテレフタラート樹脂、又はポリエチレンナフタラート樹脂からなるのがよい。   The polymer resin member may be made of triacetyl cellulose resin, polyether sulfone resin, polycarbonate resin, cycloolefin polymer resin, polyethylene terephthalate resin, or polyethylene naphthalate resin.

本発明の光装置は、液晶表示装置として構成されているのがよい。   The optical device of the present invention is preferably configured as a liquid crystal display device.

次に、本発明の好ましい実施の形態を、図面参照下に、より具体的に説明する。   Next, a preferred embodiment of the present invention will be described more specifically with reference to the drawings.

[実施の形態1]
実施の形態1では、請求項1および3〜11に対応する、本発明の第1の偏光板の例について説明する。
[Embodiment 1]
In the first embodiment, an example of the first polarizing plate of the present invention corresponding to claims 1 and 3 to 11 will be described.

図1(a)は、実施の形態1に基づく偏光板の構造を示す断面図である。この偏光板10では、封止層4が一方の主面に設けられた高分子樹脂フィルム5と、封止層6が一方の主面に設けられた高分子樹脂フィルム7とが、偏光子1を直接挟持するように配置され、接着剤層2および3によって偏光子1の上下の各主面にそれぞれ貼りつけられている。   FIG. 1A is a cross-sectional view showing the structure of a polarizing plate based on the first embodiment. In this polarizing plate 10, a polymer resin film 5 in which the sealing layer 4 is provided on one main surface and a polymer resin film 7 in which the sealing layer 6 is provided on one main surface are the polarizer 1. Are bonded to the upper and lower main surfaces of the polarizer 1 by the adhesive layers 2 and 3, respectively.

偏光子1は、延伸されたフィルム状又はシート状のポリビニルアルコール系樹脂層に、ヨウ素などの二色性物質が保持された、公知の構成の偏光子である。但し、本実施の形態の特徴として、偏光子1の水分含有量は10質量%以下、より好ましくは5質量%以下であるのがよい。後述の実施例で示すように、この条件が満たされると、偏光子1の寸法安定性が高く、偏光度が十分に大きい偏光板10が得られる。   The polarizer 1 is a polarizer having a known configuration in which a dichroic substance such as iodine is held in a stretched film-like or sheet-like polyvinyl alcohol resin layer. However, as a feature of the present embodiment, the water content of the polarizer 1 is 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less. As shown in the examples described later, when this condition is satisfied, a polarizing plate 10 having a high dimensional stability of the polarizer 1 and a sufficiently large degree of polarization can be obtained.

本発明に基づく偏光板の特徴として、偏光子1は封止構造を有する。すなわち、偏光子1の主たる表面(2つの主面)には、対向して封止層4および封止層6が配置されている。そして、偏光子1の周囲の、封止層4および封止層6が配置されていない領域(端部)には、封止材8が配置されている。このように、封止層4および6と封止材8とによって、偏光子1の周囲を連続して取り囲み、水分や酸素などの外部物質が偏光子1に侵入するのを阻止する封止構造が形成されている。この封止構造によって、偏光子1の水分含有量は一定に保たれ、水分の吸収による寸法変化や色相変化が防止される。この結果、偏光板10では、高温、高湿度の過酷な環境下でも十分な耐久性が得られ、従来の、保護部材として高分子樹脂フィルムが単独で用いられている偏光板に比べて、信頼性が向上する。   As a feature of the polarizing plate according to the present invention, the polarizer 1 has a sealing structure. That is, the sealing layer 4 and the sealing layer 6 are disposed on the main surface (two main surfaces) of the polarizer 1 so as to face each other. And the sealing material 8 is arrange | positioned in the area | region (edge part) around the polarizer 1 in which the sealing layer 4 and the sealing layer 6 are not arrange | positioned. As described above, the sealing layers 4 and 6 and the sealing material 8 continuously surround the periphery of the polarizer 1 and prevent an external substance such as moisture and oxygen from entering the polarizer 1. Is formed. With this sealing structure, the moisture content of the polarizer 1 is kept constant, and dimensional changes and hue changes due to moisture absorption are prevented. As a result, the polarizing plate 10 has sufficient durability even in a severe environment of high temperature and high humidity, and is more reliable than a conventional polarizing plate in which a polymer resin film is used alone as a protective member. Improves.

この際、高分子樹脂フィルム5および7は、特許文献5に示されているような、厚くて重い透明無機基板に比べて、はるかに薄型軽量である。また、封止層4および6は薄い層で十分であるから、封止構造を設けることによる厚さや重さの増加はわずかである。従って、偏光板10は、薄型軽量であり、薄型軽量であることが強く求められる、透過型または反射型液晶表示装置を構成する偏光板として好適である。   At this time, the polymer resin films 5 and 7 are much thinner and lighter than a thick and heavy transparent inorganic substrate as shown in Patent Document 5. Further, since the sealing layers 4 and 6 are sufficient as thin layers, the increase in thickness and weight due to the provision of the sealing structure is slight. Accordingly, the polarizing plate 10 is suitable as a polarizing plate constituting a transmissive or reflective liquid crystal display device that is thin and light and is strongly required to be thin and light.

図1(b)は、実施の形態1の変形例に基づく偏光板11の構造を示す断面図である。偏光板11では、高分子樹脂フィルム5および7が偏光子1より少し大き目になっており、偏光子1の端部で封止層4と封止層6とを貼り合わせることができるようになっている。この結果、封止材8が外気に触れる面積が小さくなるので、偏光板10に比べて封止性能が向上する。   FIG. 1B is a cross-sectional view showing the structure of polarizing plate 11 based on a modification of the first embodiment. In the polarizing plate 11, the polymer resin films 5 and 7 are slightly larger than the polarizer 1, and the sealing layer 4 and the sealing layer 6 can be bonded at the end of the polarizer 1. ing. As a result, since the area where the sealing material 8 is exposed to the outside air is reduced, the sealing performance is improved as compared with the polarizing plate 10.

図1(a)および(b)に示した偏光板10は、請求項5に対応して、高分子樹脂フィルム5(および7)の2つの主面のうち、偏光子1に近い側の主面に、封止層4(および6)が設けられている例である。一方、図1(c)に示した偏光板12は、高分子樹脂フィルム5(および7)の2つの主面のうち、偏光子1から遠い側の主面に、封止層4(および6)が設けられている例である。封止層を設ける面は、2つの主面のどちらでもよく、また、両主面に設けてもよい。但し、偏光板10と偏光板12とを比べればわかるように、偏光子1に近い側の主面に封止層を設ける方が、コンパクトに封止構造を形成することができる。また、高分子樹脂フィルム5(および7)から放出される物質の侵入も阻止できるので、より効果的である。また、外力による封止層4(および6)の機械的な損傷が、高分子樹脂フィルム5(および7)によって防止されるので、偏光板10のように、内側に封止層4(および6)があり、外側に高分子樹脂フィルム5(および7)がある配置の方が好ましい。   The polarizing plate 10 shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b) corresponds to claim 5 and, of the two main surfaces of the polymer resin film 5 (and 7), the main surface closer to the polarizer 1 is present. In this example, the sealing layer 4 (and 6) is provided on the surface. On the other hand, the polarizing plate 12 shown in FIG. 1C has the sealing layer 4 (and 6) on the main surface far from the polarizer 1 out of the two main surfaces of the polymer resin film 5 (and 7). ). The surface on which the sealing layer is provided may be either of the two main surfaces, or may be provided on both main surfaces. However, as can be seen from the comparison between the polarizing plate 10 and the polarizing plate 12, the sealing structure can be formed more compactly by providing the sealing layer on the main surface closer to the polarizer 1. Moreover, since the penetration | invasion of the substance discharge | released from the polymer resin film 5 (and 7) can also be prevented, it is more effective. Further, since mechanical damage to the sealing layer 4 (and 6) due to external force is prevented by the polymer resin film 5 (and 7), the sealing layer 4 (and 6) is formed inside like the polarizing plate 10. The polymer resin film 5 (and 7) on the outside is preferred.

封止層4および6は単層または複数層からなり、その少なくとも1層は、無機化合物からなる緻密な層であるのがよい。この無機化合物は、例えば、窒化シリコンSiN、酸化シリコンSiO2、酸化窒化シリコンSiON、酸化炭化シリコンSiOC、窒化炭化シリコンSiNC、フッ化リチウムLiF、酸化スズ(IV)SnO2、または酸化アルミニウム(アルミナ)Al23であるのがよい。このうち、SiN層、SiO2層およびSiON層はプラズマCVD(Chemical Vapour Deposition)法によって形成されるのがよく、LiF層およびSnO2層は蒸着法によって形成されるのがよく、Al23層はスパッタリング法によって形成されるのがよい。 The sealing layers 4 and 6 are composed of a single layer or a plurality of layers, and at least one layer thereof is preferably a dense layer composed of an inorganic compound. This inorganic compound is, for example, silicon nitride SiN, silicon oxide SiO 2 , silicon oxynitride SiON, silicon oxide carbide SiOC, silicon nitride carbide SiNC, lithium fluoride LiF, tin oxide (IV) SnO 2 , or aluminum oxide (alumina) Preferably it is Al 2 O 3 . Among these, the SiN layer, the SiO 2 layer, and the SiON layer are preferably formed by a plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) method, and the LiF layer and the SnO 2 layer are preferably formed by an evaporation method, and Al 2 O 3. The layer is preferably formed by a sputtering method.

特に、プラズマCVD法によって形成される窒化シリコン層は、緻密性が高く、高い封止性能を示す。また、フッ化リチウム層は、抵抗加熱蒸着法によって成膜でき、形成時に高分子樹脂フィルム5および7に与えるダメージが小さい利点がある。しかも、可視光領域での光透過率が高いので、光透過性が優れていることが必要な場合に好適である。   In particular, a silicon nitride layer formed by a plasma CVD method has high density and exhibits high sealing performance. In addition, the lithium fluoride layer can be formed by resistance heating vapor deposition, and has an advantage that damage to the polymer resin films 5 and 7 at the time of formation is small. Moreover, since the light transmittance in the visible light region is high, it is suitable when it is necessary that the light transmittance is excellent.

或いは、封止層4および6は単層または複数層からなり、その少なくとも1層は、パリレン又は有機・無機ハイブリッド材からなる緻密な層であるのがよい。また、上記の無機化合物層に、パリレンまたは有機・無機ハイブリッド材からなる層が積層されているのが、なおよい。これらの有機系化合物層は柔軟性があり、割れを生じにくく、無機化合物層に割れが生じるのを防止し、割れが生じた場合でも、その割れが封止層を貫通するのを防止して、封止性能を向上させる働きをする。   Alternatively, the sealing layers 4 and 6 are formed of a single layer or a plurality of layers, and at least one layer thereof is preferably a dense layer formed of parylene or an organic / inorganic hybrid material. Further, it is more preferable that a layer made of parylene or an organic / inorganic hybrid material is laminated on the inorganic compound layer. These organic compound layers are flexible, are not prone to cracking, prevent cracking in the inorganic compound layer, and prevent cracks from penetrating the sealing layer even when cracking occurs. It works to improve the sealing performance.

パリレンは、パラキシリレン系樹脂の総称で、ポリパラキシリレンの骨格を有する。ポリパラキシリレンの他に、一部の水素原子が塩素原子やフッ素原子によって置換された材料、例えばポリ(モノクロロパラキシリレン)も実用化されている。パリレン層は水蒸気に対する優れたバリア性を有する材料である。パリレン層は、CVD法によって形成することができ、高分子樹脂フィルム5および7に与えるダメージが小さく、カバレージ性よく形成できる利点がある。   Parylene is a general term for paraxylylene resins and has a polyparaxylylene skeleton. In addition to polyparaxylylene, materials in which some hydrogen atoms are replaced by chlorine atoms or fluorine atoms, such as poly (monochloroparaxylylene), have been put into practical use. The parylene layer is a material having an excellent barrier property against water vapor. The parylene layer can be formed by a CVD method, and has the advantage that damage to the polymer resin films 5 and 7 is small and can be formed with good coverage.

有機・無機ハイブリッド材は、例えば、特開2008−36914号公報に示されているコート材料である。このコート材料は、ポリビニルアルコール(PVA)などのヒドロキシ基を有する水溶性高分子(A)と、ポリアクリル酸(PAA)などのカルボキシ基を有する水溶性高分子(B)と、ケイ素又は金属のアルコキシドおよび/またはその加水分解縮合物(C)とを含み、前記(A)と前記(B)の重量比が97/3から3/97であり、前記(C)の含有量が、前記(A)と前記(B)の合計100重量部に対し、1重量部以上、450重量部以下であることを特徴とするコーティング用組成物を硬化して得られる。このコート材料では、PVA系ポリマー(A)とPAA系ポリマー(B)とがエステル結合によって縮合して、この有機系ポリマーとシロキサン系ポリマーとが、数10nmオーダーで相分離構造を形成しているため、柔軟性とバリア性とを有している。   The organic / inorganic hybrid material is, for example, a coating material disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-36914. This coating material includes a water-soluble polymer (A) having a hydroxy group such as polyvinyl alcohol (PVA), a water-soluble polymer (B) having a carboxy group such as polyacrylic acid (PAA), and silicon or metal. An alkoxide and / or a hydrolysis condensate thereof (C), wherein the weight ratio of (A) to (B) is 97/3 to 3/97, and the content of (C) is ( It is obtained by curing a coating composition, which is 1 part by weight or more and 450 parts by weight or less with respect to a total of 100 parts by weight of A) and (B). In this coating material, the PVA polymer (A) and the PAA polymer (B) are condensed by an ester bond, and the organic polymer and the siloxane polymer form a phase separation structure on the order of several tens of nm. Therefore, it has flexibility and barrier properties.

封止層4および6を設けることによって得られる効果として、上記の効果とは別に、高分子樹脂フィルム5および7の材料に対する制限が少なくなる効果がある。例えば、高分子樹脂フィルム5および7が封止性能をもつ必要がなくなるので、特許文献4に示されている偏光板と異なり、高分子樹脂フィルム5および7の材料が透湿性の小さい材料に制限されることがない。   As an effect obtained by providing the sealing layers 4 and 6, in addition to the above effects, there is an effect that restrictions on the materials of the polymer resin films 5 and 7 are reduced. For example, since the polymer resin films 5 and 7 do not need to have sealing performance, the material of the polymer resin films 5 and 7 is limited to a material with low moisture permeability unlike the polarizing plate disclosed in Patent Document 4. It will not be done.

また、偏光板10のように、偏光子1と高分子樹脂フィルム5および7との間に介在するように、封止層4および6が配置されていると、偏光子1と高分子樹脂フィルム5および7との間は封止層4および6によって遮断されているので、高分子樹脂フィルム5および7が高い耐水性をもつ必要がない。このため、従来と異なり、高分子樹脂フィルム5および7が実質的にTACフィルムに限定されてしまうことがない。   Moreover, when the sealing layers 4 and 6 are arrange | positioned so that it may interpose between the polarizer 1 and the polymer resin films 5 and 7 like the polarizing plate 10, the polarizer 1 and the polymer resin film Since the space between 5 and 7 is blocked by the sealing layers 4 and 6, the polymer resin films 5 and 7 do not need to have high water resistance. For this reason, unlike the past, the polymer resin films 5 and 7 are not substantially limited to the TAC film.

この反面、高分子樹脂フィルム5および7には、表面に封止層4および6を確実に形成できる性質、例えば、封止層4および6の形成工程で問題が生じない程度の耐熱性が必要になる。高分子樹脂フィルム5および7の材料としては、この条件を満たす材料の中から、光学性能の優れたもの、耐環境性に優れたもの、環境への負荷の小さいもの、入手の容易なもの、安価なものなど、要求される特性に応じて、適宜適切な材料を選択して用いることができる。   On the other hand, the polymer resin films 5 and 7 must have a property that the sealing layers 4 and 6 can be reliably formed on the surface, for example, heat resistance that does not cause a problem in the formation process of the sealing layers 4 and 6. become. As materials for the polymer resin films 5 and 7, among materials satisfying this condition, those having excellent optical performance, those having excellent environmental resistance, those having a low environmental load, those readily available, An appropriate material can be appropriately selected and used in accordance with required characteristics such as an inexpensive one.

可視光に対する光透過性に優れている樹脂材料として、例えば、トリアセチルセルロース(TAC)樹脂、ポリエーテルスルホン(PES)樹脂、ポリカーボネート(PC)樹脂、シクロオレフィン系ポリマー樹脂、ポリエチレンテレフタラート(PET)樹脂、およびポリエチレンナフタラート(PEN)樹脂などを挙げることができる。シクロオレフィン系ポリマー樹脂としては、シクロオレフィンポリマー(COP)であるゼオノア樹脂(商品名;日本ゼオン社製)や、シクロオレフィンコポリマー(COC)であるアペル樹脂(商品名;三井化学社製)などがある。   Examples of resin materials having excellent light transmittance with respect to visible light include triacetyl cellulose (TAC) resin, polyether sulfone (PES) resin, polycarbonate (PC) resin, cycloolefin polymer resin, and polyethylene terephthalate (PET). Examples thereof include a resin and a polyethylene naphthalate (PEN) resin. Examples of the cycloolefin polymer resin include zeonore resin (trade name; manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) which is a cycloolefin polymer (COP), and appel resin (trade name; manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) which is a cycloolefin copolymer (COC). is there.

但し、偏光板10〜12が液晶表示装置用の偏光板である場合には、複屈折性の大きな材料、例えばポリエチレンナフタラート(PEN)樹脂を用いることはできない。これは、複屈折性の大きな材料を用いると、直線偏光が楕円偏光になり、表示画像のコントラストが低下したり、表示画像がぼけたりする問題が生じるからである。複屈折性がない樹脂材料として、例えば、ポリエーテルスルホン(PES)樹脂を挙げることができる。また、複屈折性を有する有機高分子樹脂中に逆の複屈折性を有する無機微粒子を添加して、有機高分子樹脂の複屈折性を相殺するようにした、結晶ドープ法による複合体材料を用いることもできる。   However, when the polarizing plates 10 to 12 are polarizing plates for a liquid crystal display device, a material having a large birefringence, such as a polyethylene naphthalate (PEN) resin, cannot be used. This is because if a material having a large birefringence is used, linearly polarized light becomes elliptically polarized light, which causes a problem that the contrast of the display image is lowered or the display image is blurred. Examples of the resin material having no birefringence include polyethersulfone (PES) resin. In addition, a composite material by a crystal dope method in which inorganic fine particles having reverse birefringence are added to an organic polymer resin having birefringence so as to cancel the birefringence of the organic polymer resin. It can also be used.

接着剤2および3の材料は、特に限定されるものではないが、例えば、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテル樹脂、フッ素系樹脂やゴム系樹脂などの高分子樹脂をベース材料とするものを適宜選択して用いることができる。特に、アクリル系粘着剤のように、光学的透明性に優れ、適度な濡れ性と凝集性と接着性の粘着特性を有し、耐候性や耐熱性などに優れている材料を、好ましく用いることができる。   The materials of the adhesives 2 and 3 are not particularly limited, and examples thereof include acrylic resins, silicone resins, polyester resins, polyurethane resins, polyamide resins, polyether resins, fluorine resins, and rubber resins. Those using a polymer resin as a base material can be appropriately selected and used. In particular, a material that has excellent optical transparency, moderate wettability, cohesiveness and adhesive properties, and excellent weather resistance, heat resistance, and the like, such as an acrylic pressure-sensitive adhesive, is preferably used. Can do.

封止材8は紫外線硬化性樹脂からなるのがよい。この場合、光照射によって硬化を簡易に制御することができる。紫外線硬化性樹脂として、出ガスが少なく、硬化時の収縮率の小さい樹脂、例えば、エポキシ樹脂またはアクリル樹脂を用いることで、貼り合わせ工程における偏光子1の特性の劣化を抑えることができる。エポキシ樹脂は、硬化後の材料安定性に優れているので特に好ましい。なお、封止材8は紫外線硬化性樹脂に限られるものではなく、熱硬化性樹脂を用いることもできる。   The sealing material 8 is preferably made of an ultraviolet curable resin. In this case, curing can be easily controlled by light irradiation. As the ultraviolet curable resin, by using a resin that generates less gas and has a small shrinkage during curing, for example, an epoxy resin or an acrylic resin, it is possible to suppress deterioration of the characteristics of the polarizer 1 in the bonding step. Epoxy resins are particularly preferable because they are excellent in material stability after curing. In addition, the sealing material 8 is not restricted to an ultraviolet curable resin, A thermosetting resin can also be used.

なお、偏光板10〜12では、それぞれ封止層4および6が設けられた高分子樹脂フィルム5および7は、接着剤層2および3を除けば、偏光子1のみを挟持するように設けられている。この場合、本発明では「高分子樹脂フィルム5および7は、偏光子1を直接挟持する。」と表現する。本発明はこの場合に限られるものではなく、例えば、偏光子1と高分子樹脂フィルム5または7との間に位相差フィルムが設けられていてもよい。このような場合、本発明では「高分子樹脂フィルム5および7は、偏光子1を間接的に挟持する。」と表現する。   In the polarizing plates 10 to 12, the polymer resin films 5 and 7 provided with the sealing layers 4 and 6 are provided so as to sandwich only the polarizer 1 except for the adhesive layers 2 and 3. ing. In this case, in the present invention, it is expressed as “the polymer resin films 5 and 7 directly sandwich the polarizer 1”. The present invention is not limited to this case. For example, a retardation film may be provided between the polarizer 1 and the polymer resin film 5 or 7. In such a case, the present invention is expressed as “the polymer resin films 5 and 7 indirectly sandwich the polarizer 1”.

[実施の形態2]
実施の形態2では、請求項2〜11に対応する、本発明の第2の偏光板の例について説明する。
[Embodiment 2]
In the second embodiment, an example of the second polarizing plate of the present invention corresponding to claims 2 to 11 will be described.

図2(a)は、実施の形態2に基づく偏光板の構造を示す断面図である。この偏光板20では、封止層4が一方の主面に設けられた高分子樹脂フィルム5が、偏光子1の一方の面側に配置されている。偏光子1のもう一方の面側には、液晶セル26を構成する透明基板23が配置されている。高分子樹脂フィルム5と透明基板23とは偏光子1を直接挟持するように配置され、接着剤層2および3によって偏光子1の上下の各主面にそれぞれ貼りつけられている。   FIG. 2A is a cross-sectional view showing the structure of a polarizing plate based on the second embodiment. In the polarizing plate 20, a polymer resin film 5 in which the sealing layer 4 is provided on one main surface is disposed on one surface side of the polarizer 1. A transparent substrate 23 constituting the liquid crystal cell 26 is disposed on the other surface side of the polarizer 1. The polymer resin film 5 and the transparent substrate 23 are disposed so as to directly sandwich the polarizer 1, and are respectively attached to the upper and lower main surfaces of the polarizer 1 by adhesive layers 2 and 3.

液晶セル26は前記光装置に相当し、透明基板23は前記透明基材に相当する。液晶セル26は、液晶層22と、液晶層22を挟持する透明基板23および24と、封止材25などによって形成されている。   The liquid crystal cell 26 corresponds to the optical device, and the transparent substrate 23 corresponds to the transparent base material. The liquid crystal cell 26 is formed by a liquid crystal layer 22, transparent substrates 23 and 24 that sandwich the liquid crystal layer 22, a sealing material 25, and the like.

偏光板20では、実施の形態1で説明した偏光板10を構成している高分子樹脂フィルム5および7のうち、高分子樹脂フィルム7が省略されている。その代わりに、偏光板20を装着する液晶セル26の一部である透明基板23が用いられ、偏光子20を狭持して支持する保持構造、および外部物質が偏光子20に侵入するのを阻止する封止構造が形成されている。   In the polarizing plate 20, the polymer resin film 7 is omitted from the polymer resin films 5 and 7 constituting the polarizing plate 10 described in the first embodiment. Instead, a transparent substrate 23 which is a part of the liquid crystal cell 26 to which the polarizing plate 20 is mounted is used, and a holding structure for holding the polarizer 20 in a sandwiched manner and an external substance to enter the polarizer 20. A blocking structure is formed.

すなわち、偏光子1は、偏光板10の偏光子1と同じものである。偏光子1の主たる表面(2つの主面)には、対向して封止層4および透明基板23が配置されている。そして、偏光子1の周囲の、封止層4および透明基板23が配置されていない領域(端部)には、封止材8が配置されている。このように、封止層4および透明基板23と封止材8とによって、偏光子1の周囲を連続して取り囲み、水分や酸素などの外部物質が偏光子1に侵入するのを阻止する封止構造が形成されている。この封止構造によって、偏光子1の水分含有量は一定に保たれ、水分の吸収による寸法変化や色相変化が防止される。この結果、偏光板20では、高温、高湿度の過酷な環境下でも十分な耐久性が得られ、従来の、保護部材として高分子樹脂フィルムが単独で用いられている偏光板に比べ、信頼性が向上する。   That is, the polarizer 1 is the same as the polarizer 1 of the polarizing plate 10. On the main surface (two main surfaces) of the polarizer 1, the sealing layer 4 and the transparent substrate 23 are arranged to face each other. And the sealing material 8 is arrange | positioned in the area | region (edge part) around the polarizer 1 where the sealing layer 4 and the transparent substrate 23 are not arrange | positioned. As described above, the sealing layer 4, the transparent substrate 23, and the sealing material 8 continuously surround the periphery of the polarizer 1, and seal the outside substance such as moisture and oxygen from entering the polarizer 1. A stop structure is formed. With this sealing structure, the moisture content of the polarizer 1 is kept constant, and dimensional changes and hue changes due to moisture absorption are prevented. As a result, the polarizing plate 20 has sufficient durability even under a severe environment of high temperature and high humidity, and is more reliable than a conventional polarizing plate in which a polymer resin film is used alone as a protective member. Will improve.

このように、偏光板20は、基本的には偏光板10と同じ設計方針によって設計されている。そして、液晶セル26と一体化されることによって封止層6と高分子樹脂フィルム7とが省略され、その結果、偏光板10に比べて、構成が簡素化され、さらに薄型軽量化されている。   Thus, the polarizing plate 20 is basically designed according to the same design policy as the polarizing plate 10. Then, by being integrated with the liquid crystal cell 26, the sealing layer 6 and the polymer resin film 7 are omitted, and as a result, the configuration is simplified and the thickness and weight are reduced compared to the polarizing plate 10. .

図2(b)に示した偏光板21は、実施の形態1の偏光板12に対応して、高分子樹脂フィルム5の2つの主面のうち、偏光子1から遠い側の主面に、封止層4が設けられている例である。封止層を設ける面は、2つの主面のどちらでもよく、また、両主面に設けてもよいが、前述したように、偏光板21の配置よりも偏光板20の配置の方が好ましい。   The polarizing plate 21 shown in FIG. 2 (b) corresponds to the polarizing plate 12 of the first embodiment, and on the main surface far from the polarizer 1 out of the two main surfaces of the polymer resin film 5, This is an example in which a sealing layer 4 is provided. The surface on which the sealing layer is provided may be either of the two main surfaces, or may be provided on both main surfaces, but as described above, the arrangement of the polarizing plate 20 is preferable to the arrangement of the polarizing plate 21. .

その他の偏光板20および21の特徴や構成材料の選択は、実施の形態1で説明した通りであるので、重複を避け、記述を省略する。   Since the other characteristics of the polarizing plates 20 and 21 and the selection of the constituent materials are as described in the first embodiment, the description is omitted to avoid duplication.

透明基板23の材料は、光透過率が高く、水分を通過させない材料であればよく、例えば、通常の液晶セルに用いられるガラス基板などがよい。また、封止層4と同様の封止層を表面に形成した透明樹脂基板であってもよい。この場合、液晶セル26を軽量化できるばかりでなく、フレキシブルな樹脂基板を用いれば、曲面上に配置したり、様々な形状をとらせたりすることのできるフレキシブルな画像表示装置を構成することもできる。   The material of the transparent substrate 23 may be any material that has a high light transmittance and does not allow moisture to pass through. For example, a glass substrate used in a normal liquid crystal cell is preferable. Moreover, the transparent resin substrate which formed the sealing layer similar to the sealing layer 4 on the surface may be sufficient. In this case, not only can the liquid crystal cell 26 be reduced in weight, but if a flexible resin substrate is used, a flexible image display device that can be arranged on a curved surface or can have various shapes can be configured. it can.

[実施の形態3]
実施の形態3では、請求項12および13に記載した液晶表示装置の例について説明する。
[Embodiment 3]
In the third embodiment, an example of the liquid crystal display device described in claims 12 and 13 will be described.

図3は、本発明の実施の形態3に基づく透過型液晶表示装置50の構成を示す概略断面図である。透過型液晶表示装置50は、図3に示すように、液晶表示パネル40と、その背面側(図3において下方側)に照明光を照射するバックライト装置30とによって構成されている。   FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a transmissive liquid crystal display device 50 according to Embodiment 3 of the present invention. As shown in FIG. 3, the transmissive liquid crystal display device 50 includes a liquid crystal display panel 40 and a backlight device 30 that irradiates illumination light on the back side (lower side in FIG. 3).

液晶表示パネル40では、液晶層41と、液晶層41を挟んで対向する一対の透明基板42および43とによって液晶セルが形成され、透明基板42および43の外面側に一対の偏光板46および47がそれぞれ配置され、さらに、透明基板42および43と偏光板46および47との間に、それぞれ、光学補償フィルム44および45が配置されている。   In the liquid crystal display panel 40, a liquid crystal cell is formed by a liquid crystal layer 41 and a pair of transparent substrates 42 and 43 facing each other with the liquid crystal layer 41 interposed therebetween, and a pair of polarizing plates 46 and 47 on the outer surface side of the transparent substrates 42 and 43. Further, optical compensation films 44 and 45 are disposed between the transparent substrates 42 and 43 and the polarizing plates 46 and 47, respectively.

液晶層41の構成は特に限定されず、誘電異方性が正で電場印加時に分子長軸が電場方向と略平行に配向する液晶材料や、誘電異方性が負で電場印加時に分子長軸が電場方向と略垂直に配向する垂直配向型液晶材料などが用いられる。   The configuration of the liquid crystal layer 41 is not particularly limited, and is a liquid crystal material in which the dielectric anisotropy is positive and the molecular long axis is aligned substantially parallel to the electric field direction when an electric field is applied, or the molecular long axis when the dielectric anisotropy is negative and the electric field is applied. A vertical alignment type liquid crystal material or the like that is aligned substantially perpendicular to the electric field direction is used.

透明基板42および43はガラス基板からなり、図示は省略するが、透明基板42の内面には、ストライプ状の透明電極と、絶縁膜と、配向膜とが形成されており、透明基板43の内面には、赤(R)、緑(G)、および青(B)の三原色のカラーフィルタと、オーバーコート層と、ストライプ状の透明電極と、配向膜とが形成されている。配向膜は、例えばポリイミドからなり、液晶材料に接するように設けられる。   The transparent substrates 42 and 43 are made of a glass substrate, and although not shown in the figure, a striped transparent electrode, an insulating film, and an alignment film are formed on the inner surface of the transparent substrate 42. A color filter of three primary colors of red (R), green (G), and blue (B), an overcoat layer, a striped transparent electrode, and an alignment film are formed. The alignment film is made of polyimide, for example, and is provided in contact with the liquid crystal material.

光学補償フィルム44および45は、異なる波長の光が液晶層41を通過することによって生じる光波間の位相差を相殺して、液晶層の着色を防止する。すなわち、液晶層41の波長分散特性を相殺し、無彩色の背景表示を実現する働きをする。また、視野角の違いによる液晶表示装置の輝度、色度、およびコントラストの低下を抑制し、液晶表示装置50の視野角特性を向上させる働きをする。   The optical compensation films 44 and 45 cancel the phase difference between the light waves caused by the light having different wavelengths passing through the liquid crystal layer 41, and prevent the liquid crystal layer from being colored. That is, it cancels the wavelength dispersion characteristic of the liquid crystal layer 41 and functions to realize an achromatic background display. In addition, it decreases the brightness, chromaticity, and contrast of the liquid crystal display device due to the difference in viewing angle, thereby improving the viewing angle characteristics of the liquid crystal display device 50.

バックライト装置30は、通常、バックライト光源33と、その光出射側に配置された拡散板34、拡散シート35、プリズムシート36、偏光分離素子37などが適宜組み合わされて構成されている。   The backlight device 30 is generally configured by appropriately combining a backlight light source 33 and a diffusion plate 34, a diffusion sheet 35, a prism sheet 36, a polarization separation element 37, and the like disposed on the light emission side.

バックライト光源33は、液晶表示パネル40の背面側から照明光を照射する直下型のバックライト光源である。バックライト光源33は、例えば、複数本の冷陰極管からなる線状光源31、および線状光源31の背面側および側面側を覆う反射板32などで構成されている。バックライト光源33から出射された光(バックライト光)は、各種光学フィルム34〜37を介して液晶表示パネル40へ入射される。   The backlight light source 33 is a direct type backlight light source that emits illumination light from the back side of the liquid crystal display panel 40. The backlight light source 33 includes, for example, a linear light source 31 composed of a plurality of cold cathode tubes, a reflecting plate 32 that covers the back side and the side of the linear light source 31, and the like. Light emitted from the backlight light source 33 (backlight light) is incident on the liquid crystal display panel 40 via various optical films 34 to 37.

拡散板34は、バックライト光源33から出射された光(バックライト光)を散乱させて、光の進路のばらつきを平均化して輝度を均一化し、液晶表示パネル40の側からバックライト光源33の輝線が見えないようにする。拡散シート35はバックライト光を所定の角度範囲に拡散させる。プリズムシート36は、拡散シート35によって拡散されたバックライト光を集光して、偏光分離素子(輝度向上フィルム)37へ入射させる働きをする。偏光分離素子37は、入射光に含まれる一定方向の直線偏光成分を透過させ、他の直線偏光成分を反射する。これによって、一定方向の偏光のみが液晶表示パネル40へ入射する。   The diffuser plate 34 scatters the light emitted from the backlight light source 33 (backlight light), averages the variation of the light path, and uniforms the luminance, and the backlight source 33 from the liquid crystal display panel 40 side. Make the bright lines invisible. The diffusion sheet 35 diffuses the backlight light in a predetermined angle range. The prism sheet 36 has a function of condensing the backlight light diffused by the diffusion sheet 35 and causing it to enter the polarization separation element (brightness enhancement film) 37. The polarization separation element 37 transmits a linearly polarized component in a certain direction included in incident light, and reflects other linearly polarized components. As a result, only polarized light in a certain direction enters the liquid crystal display panel 40.

偏光分離素子37を通過した偏光は、その偏光方向と平行な透過軸を有する偏光板46を通り、光学補償フィルム44および透明基板42を経て液晶層41へ入射する。液晶層41を構成する液晶性分子は、透明電極間に挟まれた画素領域ごとに、電極間に印加される電圧によって駆動され、配向方向が制御されており、入射光の偏光方向は、液晶層41を通過する間に、上記の配向した液晶性分子によって変更される。この結果、液晶表示パネル40の前面側の偏光板47を透過する光量が画素ごとに制御され、液晶表示パネル40の前面に画像が形成される。   The polarized light that has passed through the polarization separation element 37 passes through the polarizing plate 46 having a transmission axis parallel to the polarization direction, and enters the liquid crystal layer 41 through the optical compensation film 44 and the transparent substrate 42. The liquid crystalline molecules constituting the liquid crystal layer 41 are driven by the voltage applied between the electrodes for each pixel region sandwiched between the transparent electrodes, the orientation direction is controlled, and the polarization direction of the incident light is the liquid crystal While passing through the layer 41, it is changed by the above-mentioned aligned liquid crystal molecules. As a result, the amount of light transmitted through the polarizing plate 47 on the front surface side of the liquid crystal display panel 40 is controlled for each pixel, and an image is formed on the front surface of the liquid crystal display panel 40.

透過型液晶表示装置50では、偏光板46および47として、本発明に基づく偏光板、例えば、実施の形態1に示した偏光板10〜12が用いられている。あるいは、実施の形態2に示した偏光板20または21が用いられ、透明基板42および43と一体化されていてもよい。この結果、高温、高湿度の過酷な環境下でも十分な耐久性が得られ、保護部材として高分子樹脂フィルムが単独で用いられている偏光板を用いる光装置に比べて信頼性が向上する。また、透明無機基板が保護部材として用いられている偏光板を用いる光装置に比べて、薄型軽量であり、使い勝手がよい。   In the transmissive liquid crystal display device 50, as the polarizing plates 46 and 47, polarizing plates based on the present invention, for example, the polarizing plates 10 to 12 shown in the first embodiment are used. Alternatively, the polarizing plate 20 or 21 shown in the second embodiment may be used and integrated with the transparent substrates 42 and 43. As a result, sufficient durability is obtained even in a severe environment of high temperature and high humidity, and the reliability is improved as compared with an optical device using a polarizing plate in which a polymer resin film is used alone as a protective member. Further, it is thinner and lighter and more convenient than an optical device using a polarizing plate in which a transparent inorganic substrate is used as a protective member.

以下、偏光子の好ましい水分含有率を明らかにするために、図1(a)に示した偏光板10と同じ構造の偏光板を作製し、偏光子1の水分含有量と、高温耐久試験前後における偏光子1の寸法変化率、および、高温耐久試験後における偏光板の偏光度との関係を調べた、実施例の実験について説明する。なお、この実験の目的は偏光子の好ましい水分含有率を明らかにすることにあるので、水分の透過を確実に阻止できることが公知であるガラス板を、封止層4および6がそれぞれ設けられた高分子樹脂フィルム5および7の代わりに用いた。   Hereinafter, in order to clarify the preferable water content of the polarizer, a polarizing plate having the same structure as that of the polarizing plate 10 shown in FIG. 1A is prepared, and the water content of the polarizer 1 and before and after the high temperature durability test are prepared. The experiment of the Example which investigated the relationship between the dimensional change rate of the polarizer 1 and the polarization degree of the polarizing plate after the high-temperature durability test will be described. In addition, since the objective of this experiment is to clarify the preferable moisture content of the polarizer, the sealing layers 4 and 6 are respectively provided on glass plates that are known to be able to reliably prevent the transmission of moisture. The polymer resin films 5 and 7 were used instead.

[例1]
<偏光板の作製>
まず、重合度1700、けん化度99.7%のポリビニルアルコールを水に溶解させ、水溶液を作製した。この水溶液からキャスト法によって、ポリビニルアルコールからなる薄いフィルムを成膜した。成膜後、フィルムを乾燥させ、厚さ75μmのPVAフィルムを得た。
[Example 1]
<Preparation of polarizing plate>
First, polyvinyl alcohol having a polymerization degree of 1700 and a saponification degree of 99.7% was dissolved in water to prepare an aqueous solution. A thin film made of polyvinyl alcohol was formed from this aqueous solution by a casting method. After the film formation, the film was dried to obtain a PVA film having a thickness of 75 μm.

次に、ヨウ素I2、ヨウ化カリウムKI、およびホウ酸H3BO3を適当な濃度に溶解させたヨウ素水溶液を調製した。前述したPVAフィルムをこのヨウ素水溶液中に浸し、水溶液中で約6倍の長さに延伸することによって、偏光子1を作製した。得られた偏光子1に60℃で30分間送風し、偏光子1を乾燥させ、PVA樹脂量に対する水分含有率を所定の大きさに調整した偏光子1を作製した。 Next, an iodine aqueous solution in which iodine I 2 , potassium iodide KI, and boric acid H 3 BO 3 were dissolved at appropriate concentrations was prepared. The PVA film described above was immersed in this aqueous iodine solution and stretched to a length of about 6 times in the aqueous solution, thereby producing a polarizer 1. The obtained polarizer 1 was blown at 60 ° C. for 30 minutes, the polarizer 1 was dried, and a polarizer 1 in which the moisture content relative to the amount of PVA resin was adjusted to a predetermined size was produced.

乾燥後、偏光子1を1辺30mmの正方形に切り抜いた。この偏光子1の両主面に、接着剤として紫外線硬化性アクリル樹脂を用いて、1辺50mm、厚さ0.7mmの正方形のガラス板を貼り合わせた。さらに、端部に封止材(シール剤)として紫外線硬化性エポキシ樹脂を塗布した後、硬化させて密閉し、偏光板10と同じ構造の偏光板を作製した。   After drying, the polarizer 1 was cut into a square with a side of 30 mm. A square glass plate having a side of 50 mm and a thickness of 0.7 mm was bonded to both main surfaces of the polarizer 1 using an ultraviolet curable acrylic resin as an adhesive. Furthermore, after applying an ultraviolet curable epoxy resin as a sealing material (sealant) to the end, it was cured and sealed, and a polarizing plate having the same structure as the polarizing plate 10 was produced.

<偏光板の評価>
偏光子1の水分含有量は、CA−07(商品名;三菱化学株式会社製)を用い、加熱条件 150℃、ベースライン 0.1μg/minの条件で、カールフィッシャー法によって測定した。この際、偏光子1を150℃に加熱したときに得られた水分量を、偏光子1の水分含有量とした。
<Evaluation of polarizing plate>
The water content of the polarizer 1 was measured by the Karl Fischer method using CA-07 (trade name; manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) under the conditions of heating conditions of 150 ° C. and a baseline of 0.1 μg / min. At this time, the moisture content obtained when the polarizer 1 was heated to 150 ° C. was defined as the moisture content of the polarizer 1.

作製した偏光板を85℃のオーブン中に500時間保持する高温耐久試験を行い、高温耐久試験前後での偏光子1の寸法変化と、高温耐久試験後の偏光子1の偏光特性を調べた。偏光特性は、V−7100(商品名;日本分光株式会社製)を用いて測定し、ガラス板2枚のみの状態で参照光測定を行った。   A high temperature durability test was performed in which the produced polarizing plate was held in an oven at 85 ° C. for 500 hours, and the dimensional change of the polarizer 1 before and after the high temperature durability test and the polarization characteristics of the polarizer 1 after the high temperature durability test were examined. Polarization characteristics were measured using V-7100 (trade name; manufactured by JASCO Corporation), and the reference light measurement was performed with only two glass plates.

[例2]
ヨウ素水溶液中で延伸することによって得られた偏光子1に80℃で30分間送風し、偏光子1を乾燥させた。その他は実施例1と同様にして偏光板を作製し、特性を調べた。
[Example 2]
The polarizer 1 obtained by stretching in an aqueous iodine solution was blown at 80 ° C. for 30 minutes to dry the polarizer 1. Others were produced in the same manner as in Example 1, and the characteristics were examined.

[例3]
ヨウ素水溶液中で延伸することによって得られた偏光子1に90℃で30分間送風し、偏光子1を乾燥させた。その他は実施例1と同様にして偏光板を作製し、特性を調べた。
[Example 3]
The polarizer 1 obtained by stretching in an aqueous iodine solution was blown at 90 ° C. for 30 minutes to dry the polarizer 1. Others were produced in the same manner as in Example 1, and the characteristics were examined.

[例4]
ヨウ素水溶液中で延伸することによって得られた偏光子1に100℃で30分間送風し、偏光子1を乾燥させた。その他は実施例1と同様にして偏光板を作製し、特性を調べた。
[Example 4]
The polarizer 1 obtained by stretching in an aqueous iodine solution was blown at 100 ° C. for 30 minutes to dry the polarizer 1. Others were produced in the same manner as in Example 1, and the characteristics were examined.

[例5]
ヨウ素水溶液中で延伸することによって得られた偏光子1に100℃で40分間送風し、偏光子1を乾燥させた。その他は実施例1と同様にして偏光板を作製し、特性を調べた。
[Example 5]
The polarizer 1 obtained by stretching in an aqueous iodine solution was blown at 100 ° C. for 40 minutes to dry the polarizer 1. Others were produced in the same manner as in Example 1, and the characteristics were examined.

[例6]
ヨウ素水溶液中で延伸することによって得られた偏光子1に100℃で60分間送風し、偏光子1を乾燥させた。その他は実施例1と同様にして偏光板を作製し、特性を調べた。
[Example 6]
The polarizer 1 obtained by stretching in an aqueous iodine solution was blown at 100 ° C. for 60 minutes to dry the polarizer 1. Others were produced in the same manner as in Example 1, and the characteristics were examined.

[例7]
ヨウ素水溶液中で延伸することによって得られた偏光子1に100℃で90分間送風し、偏光子1を乾燥させた。その他は実施例1と同様にして偏光板を作製し、特性を調べた。
[Example 7]
The polarizer 1 obtained by stretching in an aqueous iodine solution was blown at 100 ° C. for 90 minutes to dry the polarizer 1. Others were produced in the same manner as in Example 1, and the characteristics were examined.

[例8]
ヨウ素水溶液中で延伸することによって得られた偏光子1に110℃で90分間送風し、偏光子1を乾燥させた。その他は実施例1と同様にして偏光板を作製し、特性を調べた。
[Example 8]
The polarizer 1 obtained by stretching in an aqueous iodine solution was blown at 110 ° C. for 90 minutes to dry the polarizer 1. Others were produced in the same manner as in Example 1, and the characteristics were examined.

[例9]
ヨウ素水溶液中で延伸することによって得られた偏光子1に60℃で5分間送風し、偏光子1を乾燥させた。乾燥後、偏光子1の両主面に、ポリビニルアルコール水溶液を接着剤として用いて、厚さ80μmのTACフィルムを貼り合わせ、80℃で30分間乾燥させて、偏光板を作製した。その他は実施例1と同様にして、高温耐久性試験を行った。なお、比較例4における偏光子1の水分含有量は、TACフィルムを剥離させて取り除き、偏光子1のみを取り出した状態で測定した。
[Example 9]
The polarizer 1 obtained by stretching in an aqueous iodine solution was blown at 60 ° C. for 5 minutes to dry the polarizer 1. After drying, a TAC film having a thickness of 80 μm was bonded to both main surfaces of the polarizer 1 using an aqueous polyvinyl alcohol solution as an adhesive, and dried at 80 ° C. for 30 minutes to produce a polarizing plate. Otherwise, the high temperature durability test was conducted in the same manner as in Example 1. In addition, the water content of the polarizer 1 in Comparative Example 4 was measured in a state where only the polarizer 1 was taken out by peeling off the TAC film.

[例10]
比較例9と同様にして偏光板を作製した後、TACフィルムを剥離させて取り除き、偏光子1のみを取り出した状態で、高温耐久性試験を行った。比較例10における偏光子1の水分含有量は、比較例9と同様に、偏光子1のみを取り出した状態で測定した。
[Example 10]
After producing a polarizing plate in the same manner as in Comparative Example 9, the TAC film was peeled off and removed, and a high temperature durability test was performed with only the polarizer 1 taken out. The water content of the polarizer 1 in Comparative Example 10 was measured in the state where only the polarizer 1 was taken out, as in Comparative Example 9.

表1は、例1〜10における、偏光子1の水分含有量、高温耐久試験前後における偏光子1の寸法変化率、および高温耐久試験後における偏光板の偏光度を示す表である。表中、合否の欄は、寸法の変化量が初期寸法の1%以上であるもの、および偏光度が99%未満のものを不合格とし、×で示した。また、寸法の変化量が初期寸法の1%未満であるもの、および偏光度が99%以上のものを合格とし、○で示した。   Table 1 is a table showing the moisture content of the polarizer 1, the dimensional change rate of the polarizer 1 before and after the high temperature durability test, and the polarization degree of the polarizing plate after the high temperature durability test in Examples 1 to 10. In the table, in the pass / fail column, those having a dimensional change of 1% or more of the initial dimension and those having a polarization degree of less than 99% were rejected and indicated by x. Moreover, the thing whose dimensional change amount is less than 1% of an initial dimension, and the thing whose polarization degree is 99% or more were set as the pass, and were shown by (circle).

Figure 2010243863
Figure 2010243863

図4は、例1〜8における偏光子1の水分含有率と寸法変化率との関係を示すグラフである。また、図5は、例1〜8における偏光子1の水分含有率と偏光板の偏光度との関係を示すグラフである。   FIG. 4 is a graph showing the relationship between the moisture content and the dimensional change rate of the polarizer 1 in Examples 1-8. Moreover, FIG. 5 is a graph which shows the relationship between the moisture content of the polarizer 1 in Examples 1-8, and the polarization degree of a polarizing plate.

表1、並びに図4および図5に示されているように、偏光子1の水分含有率が小さいほど、寸法変化率は小さくなり、偏光度は大きくなる。特に、水分含有率が10%以下である場合、高温耐久性試験前後における寸法変化率は1.0%未満に抑えられ、高温耐久性試験後における偏光板の偏光度も99%以上が確保でき、好ましい。また、より大きな偏光度を得るには、水分含有率は5%以下であるのがよく、より好ましくは3%以下である。但し、偏光子1の水分含有率を小さくするには、より高い温度でより長い時間、偏光子1の送風乾燥を行う必要があり、生産性は低下する。従って、偏光子1の水分含有率は、求められる偏光特性に応じて、10%以下の適当な大きさに設定するのがよい。   As shown in Table 1 and FIGS. 4 and 5, the smaller the moisture content of the polarizer 1, the smaller the dimensional change rate and the greater the degree of polarization. In particular, when the moisture content is 10% or less, the dimensional change rate before and after the high temperature durability test is suppressed to less than 1.0%, and the polarization degree of the polarizing plate after the high temperature durability test can be secured to 99% or more. ,preferable. Further, in order to obtain a larger degree of polarization, the water content is preferably 5% or less, more preferably 3% or less. However, in order to reduce the moisture content of the polarizer 1, it is necessary to blow and dry the polarizer 1 at a higher temperature for a longer time, and the productivity is lowered. Therefore, the moisture content of the polarizer 1 is preferably set to an appropriate size of 10% or less depending on the required polarization characteristics.

本実験では乾燥方法として送風加熱法を用いているが、乾燥方法は特に限定されることはなく、公知の方法を適宜用いることができる。例えば、不活性ガス中での乾燥、乾燥空気中での乾燥、加熱ロールなどを利用した加熱乾燥、光加熱を用いた乾燥、超臨界状態での処理、溶媒置換による脱水や吸湿材料を含ませた材料を押し付ける乾燥処理など、どのような方法を用いてもよく、また、それらを組み合わせて用いてもよい。   In this experiment, a blast heating method is used as a drying method, but the drying method is not particularly limited, and a known method can be appropriately used. For example, drying in an inert gas, drying in dry air, heat drying using a heating roll, drying using light heating, treatment in a supercritical state, dehydration by solvent replacement, and moisture absorption materials should be included. Any method may be used such as a drying process in which the material is pressed, or a combination thereof may be used.

また、ポリビニルアルコール樹脂の重合度は特に限定されるものではないが、PVAフィルムの水への溶解性などを勘案すると500〜10000であるのがよく、より好ましくは1000〜6000である。ポリビニルアルコール樹脂のけん化度は80以上であるのが好ましく、より好ましくは98〜100%である。フィルムの厚さは、薄すぎると延伸時に破断すること、厚すぎると偏光特性にむらが生じることから、10〜150μmであるのが好ましい。   The degree of polymerization of the polyvinyl alcohol resin is not particularly limited, but is preferably 500 to 10000, more preferably 1000 to 6000, considering the solubility of the PVA film in water. The saponification degree of the polyvinyl alcohol resin is preferably 80 or more, more preferably 98 to 100%. The thickness of the film is preferably 10 to 150 μm because if it is too thin, it will break during stretching, and if it is too thick, the polarization characteristics will become uneven.

以上、本発明を実施の形態および実施例に基づいて説明したが、本発明はこれらの例に何ら限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることは言うまでもない。また、本発明の偏光板は、実施の形態3に示した液晶表示装置のみならず、エレクトロルミネッセンス表示装置、プラズマ発光表示装置など、偏光板を必要とする画像表示装置および光学装置などであれば、何にでも好適に用いることができる。   Although the present invention has been described based on the embodiments and examples, it is needless to say that the present invention is not limited to these examples and can be appropriately changed without departing from the gist of the invention. . The polarizing plate of the present invention is not limited to the liquid crystal display device described in Embodiment 3, but may be an image display device or an optical device that requires a polarizing plate, such as an electroluminescence display device or a plasma light-emitting display device. Anything can be suitably used.

本発明の偏光板によれば、透明性や偏光特性を損なうことなく、高温下での熱安定性を向上させた偏光板を提供することができ、液晶表示装置など、偏光子を用いた機器の耐久性や信頼性の向上などに寄与できる。   According to the polarizing plate of the present invention, it is possible to provide a polarizing plate having improved thermal stability at high temperatures without impairing transparency and polarization characteristics, and devices using a polarizer such as a liquid crystal display device. This can contribute to improvements in durability and reliability.

1…偏光子、2、3…接着剤層、4…封止層、5…有機高分子樹脂フィルム、
6…封止層、7…有機高分子樹脂フィルム、8、9…封止材、10〜12…偏光板、
20、21…偏光板、22…液晶層、23、24…透明基板、25…封止材、
26…液晶セル、30…バックライト装置、31…バックライト光源、
31a…線状光源、31b…反射板、32…拡散板、33…拡散シート、
34…プリズムシート、35…偏光分離素子、40…液晶表示パネル、41…液晶層、
42、43…透明基板、44、45…光学補償フィルム、46、47…偏光板、
50…透過型液晶表示装置、100…偏光板、101…偏光子、
102、103…透明基板、104、105…樹脂層、106…封止材、
200…偏光板、201…偏光子、202、203…保護フィルム、204…封止材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Polarizer, 2, 3 ... Adhesive layer, 4 ... Sealing layer, 5 ... Organic polymer resin film,
6 ... sealing layer, 7 ... organic polymer resin film, 8, 9 ... sealing material, 10-12 ... polarizing plate,
20, 21 ... Polarizing plate, 22 ... Liquid crystal layer, 23, 24 ... Transparent substrate, 25 ... Sealing material,
26 ... Liquid crystal cell, 30 ... Backlight device, 31 ... Backlight light source,
31a ... linear light source, 31b ... reflector, 32 ... diffuser plate, 33 ... diffuser sheet,
34 ... Prism sheet, 35 ... Polarization separation element, 40 ... Liquid crystal display panel, 41 ... Liquid crystal layer,
42, 43 ... transparent substrate, 44, 45 ... optical compensation film, 46, 47 ... polarizing plate,
50 ... Transmission type liquid crystal display device, 100 ... Polarizing plate, 101 ... Polarizer,
102, 103 ... transparent substrate, 104, 105 ... resin layer, 106 ... sealing material,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 200 ... Polarizing plate, 201 ... Polarizer, 202, 203 ... Protective film, 204 ... Sealing material

米国特許第2237567号明細書(第1及び2頁、図1及び2)U.S. Pat. No. 2,237,567 (first and second pages, FIGS. 1 and 2) 特開2001−296426号公報(請求項1、第2,6及び7頁、表1)JP 2001-296426 A (Claims 1, pages 2, 6 and 7, Table 1) 特開2006−30480号公報(請求項1−3、第3−9頁、表1)JP 2006-30480 A (Claim 1-3, pp. 3-9, Table 1) 特開2008−296426号公報(請求項1、第2,3,5及び13−16頁、表1)JP 2008-296426 (Claim 1, pages 2, 3, 5 and 13-16, Table 1) 特開2008−268842号公報(請求項1及び2、第6,7,11及び12頁、表1)JP 2008-268842 A (claims 1 and 2, pages 6, 7, 11 and 12, Table 1)

Claims (13)

延伸されたフィルム状又はシート状のポリビニルアルコール系樹脂層に、二色性物質 が保持されており、水分含有量が固体成分に対する質量比で10%以下である偏光子と 、
前記偏光子への外部物質の侵入を阻止する封止層を少なくとも一方の主面に備え、前 記偏光子を直接又は間接的に挟持するように配置されている高分子樹脂部材と、
前記偏光子の周囲において、前記封止層が配置されていない領域を連続して被覆する ように配置され、前記偏光子への外部物質の侵入を阻止する封止構造を前記封止層とと もに形成する封止材と
を有する、偏光板。
A polarizer having a dichroic substance held in a stretched film-like or sheet-like polyvinyl alcohol-based resin layer and having a moisture content of 10% or less by mass ratio to a solid component;
A polymer resin member provided with a sealing layer that prevents entry of an external substance into the polarizer on at least one main surface, and disposed so as to directly or indirectly sandwich the polarizer;
A sealing structure that is disposed so as to continuously cover a region where the sealing layer is not disposed around the polarizer, and prevents entry of an external substance into the polarizer, and the sealing layer. A polarizing plate having a sealing material to be formed.
延伸されたフィルム状又はシート状のポリビニルアルコール系樹脂層に、二色性物質 が保持されており、水分含有量が固体成分に対する質量比で10%以下である偏光子と 、
前記偏光子への外部物質の侵入を阻止する封止層を少なくとも一方の主面に備え、前 記偏光子の一方の面側に、前記偏光子のもう一方の面側に配置された光装置の透明基材 とともに前記偏光子を直接又は間接的に挟持するように配置されている高分子樹脂部材 と、
前記偏光子の周囲において、前記封止層と前記透明基板とが配置されていない領域を 連続して被覆するように配置され、前記偏光子への外部物質の侵入を阻止する封止構造 を前記封止層及び前記透明基板ととともに形成する封止材と
を有する、偏光板。
A polarizer having a dichroic substance held in a stretched film-like or sheet-like polyvinyl alcohol-based resin layer and having a moisture content of 10% or less by mass ratio to a solid component;
An optical device comprising a sealing layer that prevents entry of an external substance into the polarizer on at least one main surface, and disposed on one surface side of the polarizer on the other surface side of the polarizer A polymer resin member disposed so as to directly or indirectly sandwich the polarizer together with the transparent substrate of
A sealing structure that is disposed so as to continuously cover a region where the sealing layer and the transparent substrate are not disposed around the polarizer, and prevents entry of an external substance into the polarizer. A polarizing plate having a sealing layer and a sealing material formed together with the transparent substrate.
前記偏光子の水分含有量が10質量%以下である、請求項1又は2に記載した偏光板。   The polarizing plate according to claim 1 or 2, wherein the polarizer has a water content of 10% by mass or less. 前記偏光子の水分含有量が5質量%以下である、請求項3に記載した偏光板。   The polarizing plate according to claim 3, wherein the water content of the polarizer is 5 mass% or less. 前記高分子樹脂部材の2つの主面のうち、少なくとも前記偏光子に近い側の主面に、前記封止層が設けられている、請求項1又は2に記載した偏光板。   The polarizing plate according to claim 1, wherein the sealing layer is provided on at least a main surface close to the polarizer among the two main surfaces of the polymer resin member. 前記封止層は単層又は複数層からなり、その少なくとも1層は、無機化合物からなる緻密な層である、請求項1又は2に記載した偏光板。   The polarizing plate according to claim 1, wherein the sealing layer is composed of a single layer or a plurality of layers, and at least one layer thereof is a dense layer composed of an inorganic compound. 前記無機化合物が窒化シリコンSiN、酸化シリコンSiO2、酸化窒化シリコンSiON、酸化炭化シリコンSiOC、窒化炭化シリコンSiNC、フッ化リチウムLiF、酸化スズ(IV)SnO2、又は酸化アルミニウム(アルミナ)Al23である、請求項6に記載した偏光板。 The inorganic compound is silicon nitride SiN, silicon oxide SiO 2 , silicon oxynitride SiON, silicon oxide carbide SiOC, silicon nitride carbide SiNC, lithium fluoride LiF, tin (IV) SnO 2 , or aluminum oxide (alumina) Al 2 O. The polarizing plate according to claim 6, which is 3 . 前記封止層は、単層又は複数層からなり、その少なくとも1層は、パリレン又は有機・無機ハイブリッド材からなる緻密な層である、請求項1又は2に記載した偏光板。   The polarizing plate according to claim 1, wherein the sealing layer is composed of a single layer or a plurality of layers, and at least one layer thereof is a dense layer composed of parylene or an organic / inorganic hybrid material. 前記封止材は紫外線硬化性樹脂からなる、請求項1又は2に記載した偏光板。   The polarizing plate according to claim 1, wherein the sealing material is made of an ultraviolet curable resin. 前記封止材は紫外線硬化性のエポキシ樹脂又はアクリル樹脂からなる、請求項9に記載した偏光板。   The polarizing plate according to claim 9, wherein the sealing material is made of an ultraviolet curable epoxy resin or acrylic resin. 前記高分子樹脂部材が、トリアセチルセルロース樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、シクロオレフィン系ポリマー樹脂、ポリエチレンテレフタラート樹脂、又はポリエチレンナフタラート樹脂からなる、請求項1又は2に記載した偏光板。   The polarizing plate according to claim 1 or 2, wherein the polymer resin member is made of triacetyl cellulose resin, polyether sulfone resin, polycarbonate resin, cycloolefin polymer resin, polyethylene terephthalate resin, or polyethylene naphthalate resin. 請求項1〜11のいずれか1項に記載した偏光板を、透過又は出射される光を制御する部材として備えている、光装置。   The optical apparatus provided with the polarizing plate as described in any one of Claims 1-11 as a member which controls the light permeate | transmitted or radiate | emitted. 液晶表示装置として構成されている、請求項12に記載した光装置。   The optical device according to claim 12, which is configured as a liquid crystal display device.
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