KR20090073021A - 편광판 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

적어도 2 장의 투명 기판이 이격 대향되고, 일방의 최외에 위치하는 제 1 투명 기판과 타방의 최외에 위치하는 제 2 투명 기판 사이에, 적어도 1 장의 편광자가 형성된 편광판으로서, 편광자의 일방면측에는 제 1 접착제층이 형성되고, 타방면측에는 제 2 접착제층이 형성되고, 제 1 접착제층과 제 2 접착제층은 유리 전이 온도가 상이한 편광판.

투명 기판, 편광자, 접착제층, 유리 전이 온도, 점착제, 경화성 접착제

Description

편광판 및 그 제조 방법{POLARIZING PLATE AND METHOD FOR PRODUCTION THEREOF}

본 발명은, 프론트 프로젝터, 리어 프로젝터 등의 투사형 액정 표시 장치에 바람직하게 사용되는 편광판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

대화면화에 대응하기 위해서, 종래의 브라운관형의 표시 장치 대신에, 투사형 액정 표시 장치가 업무용 및 가정용으로 급속히 보급되고 있다. 여기에서, 투사형이란, 광원으로부터의 광을 RGB 의 삼원색으로 분리한 후, 각각의 광을 각각의 광로에 있어서, 액정 패널, 편광판 등을 통과시켜, 최종적으로 투사 렌즈에 의해 확대하여, 스크린 상에 결상시켜 화상을 표시하는 방식이다. 투사형 액정 표시 장치는, 관찰자의 측에서 보아 스크린의 표측 (表側) 에 화상이 투사되는 프론트 프로젝터가 주로 업무용으로서 사용되고, 스크린의 이측 (裏側) 에 화상이 투사되는 리어 프로젝터가 주로 가정용으로서 사용되고 있다.

투사형 액정 표시 장치는 최근, 화면의 고휘도화가 진행되어, 그것에 수반하여 강력한 광을 방출하는 고압 수은 램프가 광원으로서 사용하도록 되었다. 이 때문에, 광로에 배치된 편광판에는, 그 강력한 광이 장시간 투과되어도 광 누설이 발생하기 어렵다는 초기 내광성 및 고습하에서 장기 보관한 후에도 광 누설이 발생하지 않는다는 장기 내광성 (이하, 양자를 합쳐 간단히「내광성」이라고 기록하는 경우가 있다) 이 요구되게 되었다. 그리고 현재, 편광판의 내광성은, 투사형 액정 표시 장치의 수명을 결정할 정도의 중요한 요소가 되고 있다.

그래서, 일본 공개특허공보 평10-39138호에서는, 예를 들어, 도 11 에 나타내는 바와 같은, 열전도율이 높은 유리 등의 투명 기판 (1, 2) 을 편광자 (3) 의 양면에, 동일한 접착제층 (4) 을 개재하여 장착하고, 편광자 (3) 에서 발생하는 열을 투명 기판 (1, 2) 에 전도시켜, 외부로 방출시키는 기술이 제안되어 있다 (예를 들어, [실시예], [0016] ∼ [0023] 을 참조).

현재, 투사형 액정 표시 장치에는, 광원의 광 강도의 증가가 요구되고 있다. 이러한 상황하, 편광판에는 내광성 및 내열성의 향상이 더욱 요구되고 있다. 그래서, 본 발명은, 내광성 및 내열성이 충분히 우수하고, 프론트 프로젝터나 리어 프로젝터 등의 투사형 액정 장치의 광학계의 소형화를 가능하게 하는 편광판, 이것을 구비하는 광학 부재, 투사형 액정 표시 장치 및 편광판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 적어도 2 장의 투명 기판이 이격 대향되고, 일방의 최외 (最外) 에 위치하는 제 1 투명 기판과 타방의 최외에 위치하는 제 2 투명 기판 사이에, 적어도 1 장의 편광자가 형성된 편광판으로서, 각 편광자의 일방면측에는 제 1 접착제층이 형성되고, 타방면측에는 제 2 접착제층이 형성되고, 제 1 접착제층과 제 2 접착제층은 유리 전이 온도가 상이한 편광판을 제공한다. 이러한 편광판은, 내광성 및 내열성이 충분히 우수하고, 프론트 프로젝터나 리어 프로젝터 등의 투사형 액정 장치의 광학계의 소형화를 가능하게 하는 것이 된다.

상기 편광판에 있어서, 상기 제 1 접착제층 및 상기 제 2 접착제층 중, 일방의 접착제층이 탄성 접착제 또는 점착제로 형성되고, 타방의 접착제층이 경화성 접착제로 형성된 것이면, 내열성을 한층 더 향상시킬 수 있다.

본 발명의 편광판에서는, 제 1 투명 기판과 제 2 투명 기판 사이에 1 장의 편광자가 형성되고, 편광자는, 제 1 접착제층에 의해 제 1 투명 기판과 접합하고, 제 2 접착제층에 의해 제 2 투명 기판과 접합하고 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 편광판은, 제 1 투명 기판과 제 2 투명 기판이 서로 마주 보는 내면에 제 1 접착층이 각각 형성되고, 제 1 접착제층에 의해, 서로 상이한 2 장의 편광자가 각각의 상기 투명 기판에 장착되어 있는 형태를 취할 수도 있다.

상기 편광판에 있어서, 제 1 투명 기판에 장착된 편광자의 제 1 접착제층에 접하고 있는 면과는 반대측인 면과, 제 2 투명 기판에 장착된 편광자의 제 1 접착제층에 접하고 있는 면과는 반대측인 면이 제 2 접착제층에 의해 접합되어 있는 것이 바람직하다.

제 1 투명 기판 및 제 2 투명 기판에 각각 장착된 편광자의, 제 1 접착제층에 접하고 있는 면과는 반대측인 면에 보호층이 각각 형성되고, 보호층끼리가 제 2 접착제층에 의해 접합되어 있는 것이 바람직하다.

상기 편광판에서는, 제 1 투명 기판 및 제 2 투명 기판에 각각 장착된 편광자의, 제 1 접착제층에 접하고 있는 면과는 반대측인 면에 보호층이 각각 형성되고, 보호층끼리가 제 3 투명 기판을 사이에 두고 제 2 접착제층에 의해 접합되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 편광판에서는, 중심 파장이 440㎚, 550㎚ 또는 610㎚ 인 광에 있어서, 제 1 투명 기판 및 제 2 투명 기판에 각각 장착된 편광자 중 일방의 편광자의 흡수축 방향의 투과율이 10% ∼ 70% 이고, 타방의 편광자의 흡수축 방향의 투과율이 1% 이하인 것이 바람직하다. 편광자의 투과율을 상기 범위로 함으로써 편 광판의 열화를 억제할 수 있다.

상기 편광자의 수분 함유량이 5중량% 이하이면, 편광판의 내광성을 크게 향상시킬 수 있다.

본 발명의 편광판에 있어서, 상기 편광자가, 폴리비닐알코올계 수지의 편광자 기판에 2색성 염료 또는 요오드를 흡착 배향한 것이나, 폴리비닐알코올/폴리비닐렌 블록 코폴리머로 이루어지는 필름이면, 내광성을 한층 더 향상시킬 수 있다.

편광판의 내광성을 향상시키는 관점에서, 제 1 투명 기판 및 제 2 투명 기판 중 적어도 일방의 열전도율이 5W/(m·K) 이상인 것이 바람직하다.

편광판의 내광성을 더욱 향상시키는 관점에서, 제 1 투명 기판 및 제 2 투명 기판 중 일방의 재질이, 수정, 사파이어, 마그네시아 및 스피넬로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종이고, 타방의 재질이, 마그네시아, 스피넬, 석영 유리, 규산염 유리, 붕규산염 유리 및 수정으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종인 것 바람직하다.

제 1 투명 기판 및 제 2 투명 기판 중 적어도 일방이 단결정 투명 기판이면, 편광판의 내광성이 보다 우수한 것이 된다.

본 발명은 또, 상기 본 발명의 편광판과, 위상차 필름을 접합하여 이루어지는 광학 부재를 제공한다.

본 발명은 또한, 상기 편광판의 제조 방법으로서, 감압하에서 제 1 접착제층 및/또는 제 2 접착제층을 형성하는 공정을 갖는 편광판의 제조 방법을 제공한다.

상기 편광판의 제조 방법에 있어서, 투명 기판에 장착된 편광자를 130℃ 이 하의 온도에서 건조시키는 공정을 추가로 갖는 것이 바람직하다. 이로써, 편광자의 수분량을 적절히 조정할 수 있다.

본 발명은, 또, 상기 편광판과 액정 디스플레이 패널을 갖는 투사형 액정 표시 장치를 제공한다. 이러한 투사형 액정 표시 장치는, 본 발명의 편광판을 구비하기 때문에, 광학계를 충분히 소형화할 수 있다.

상기 투사형 액정 표시 장치에 있어서, 제 1 투명 기판 및 제 2 투명 기판 중 적어도 일방이 단결정 투명 기판이고, 이 단결정 투명 기판이 액정 디스플레이 패널측이 되도록 상기 편광판이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 편광판은, 초기 내광성, 장기 내광성 및 내열성 모두 우수하다.

이하, 본 발명에 관련된 편광판 및 그것을 사용한 투사형 액정 표시 장치에 대해, 필요에 따라 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시형태에 전혀 한정되지 않는다. 또한, 도면 중, 동일 요소에는 동일 부호를 붙이는 것으로 하고, 중복되는 설명은 생략한다. 또, 상하 좌우 등의 위치 관계는, 특별히 언급하지 않는 이상 도면에 나타내는 위치 관계에 기초하는 것으로 한다. 또한, 도면의 치수 비율은 도시된 비율에 한정되는 것은 아니다.

도 1 에, 본 발명에 관련된 편광판의 일 실시형태를 나타내는 개설도를 나타낸다. 도 1 의 편광판은, 편광자 (3) 의 일방면에, 접착제층 (제 1 접착제층) (4) 에 의해 투명 기판 (제 1 투명 기판) (1) 이 접합되고, 편광자 (3) 의 타방면 에, 접착제층 (제 2 접착제층) (5) 에 의해 투명 기판 (제 2 투명 기판) (2) 이 접합되어 이루어진다. 접착제층 (4) 과 접착제층 (5) 은 유리 전이 온도가 상이하다. 강력한 광이 투과될 때에 발생하는 열에 의해 편광판 내부에 응력 변형이 발생해도, 편광자 (3) 의 양면에 형성된, 유리 전이 온도가 상이한 접착제층 (4) 과 접착제층 (5) 에 의해, 응력 변형이 흡수·완화되어 편광자 (3) 가 박리되는 등의 문제가 효과적으로 억제된다. 또한, 접착제층 (4, 5) 을 형성하는 접착제는, 점착성을 나타내는 접착제 (이른바 점착제) 이어도 된다. 또, 본 발명의 접착제층은, 통상적으로 투명하다.

접착제층 (4, 5) 의 유리 전이 온도는 상이하면 되고, 구체적 온도에 특별히 한정은 없지만, 접착제층의 유리 전이 온도의 차이는 60℃ 이상인 것이 바람직하다. 통상적으로는, 일방의 접착제층의 유리 전이 온도를 -80℃ ∼ -10℃ 범위, 보다 바람직하게는 -70℃ ∼ -30℃ 범위로 하고, 타방의 접착제층의 유리 전이 온도를 50℃ ∼ 200℃ 범위, 보다 바람직하게는 80℃ ∼ 120℃ 범위로 하는 것이 추천된다. 여기에서, 유리 전이 온도는 JIS C 6481 에 따라 측정되는 값이다.

유리 전이 온도가 -80℃ ∼ -10℃ 접착제층을 형성하는 접착제 (이하, 「접착제 A」라고 기재하는 경우가 있다) 의 구체예로서는, 탄성 접착제 (예를 들어, 실리콘 고무, 아크릴 고무) 및 점착제 (예를 들어, 아크릴계 점착제) 를 들 수 있다.

유리 전이 온도가 50℃ ∼ 200℃ 인 접착제층을 형성하는 접착제 (이하, 「접착제 B」라고 기재하는 경우가 있다) 의 구체예로서는, 에폭시 수지계 접착제 (예를 들어 세메다인사 제조 열경화성 에폭시 수지 EP582, ADEKA 사 제조 자외 경화성 에폭시 수지 KR695A), 우레탄 수지계 접착제, 페놀 수지계 접착제 등의 열경화성 접착제, 실리콘 수지 (예를 들어, 자외선 경화형 실리콘 실릴기 말단 폴리에테르를 갖는 변성 실리콘 수지), 시아노아크릴레이트, 아크릴 수지 등의 자외선 경화성 접착제 등을 들 수 있다.

본 발명에서 사용하는 투명 기판 (1, 2) 의 재질로서는, 예를 들어, 무기 투명 재료를 들 수 있다. 구체적으로는, 규산염 유리, 붕규산염 유리, 티탄 규산염 유리, 용융 석영 (석영 유리), 수정, 사파이어, YAG 결정, 형석, 마그네시아, 스피넬 (MgO·Al₂O₃) 이 예시된다. 이들 중에서도, 편광자 (3) 에서 발생하는 열을 효율적으로 외부로 방열하고, 편광자 (3) 를 저온화시켜 편광판의 내광성을 향상시키는 관점에서, 열전도율이 5W/mK 이상인 것이 바람직하다. 이와 같은 재질로서는, 예를 들어, 수정이나 사파이어, 마그네시아, 스피넬을 들 수 있다. 또, 투명 기판 (1, 2) 의 적어도 일방은, 단결정인 것이 바람직하다. 단결정으로서는, 수정, 사파이어, YAG 결정, 형석이 예시되고, 특히, 수정, 사파이어가 바람직하다.

또, 투명 기판 (1, 2) 의 적어도 일방은, 380㎚ ∼ 780㎚ 의 파장 범위에 있어서의 정면 위상차가 5㎚ 미만인 것이 바람직하다. 투명 기판의 정면 위상차가 5㎚ 미만이면, 광원으로부터의 광이 편광자를 통과함으로써 생성되는 편광의 면이 변형되지 않고 투명 기판을 통과하기 때문에, 프로젝터로부터 투사되는 화면의 콘트라스트가 양호해진다. 이와 같은 투명 기판으로서는, 규산염 유리, 붕규산염 유리, 티탄 규산염 유리, 용융 석영 (석영 유리), 마그네시아, 스피넬이 예시된다.

구체적인 조합으로서는, 투명 기판 (1, 2) 의 일방이, 열전도성이 높은 마그네시아, 사파이어, 스피넬, 수정이고, 다른 일방이, 정면 위상차가 낮은 마그네시아, 스피넬, 규산염 유리, 붕규산염 유리, 티탄 규산염 유리, 용융 석영 (석영 유리) 인 것이 바람직하다. 또, 가격을 낮게 억제한다는 관점에서, 투명 기판 (1, 2) 의 일방에 수정, 규산염 유리, 붕규산염 유리, 티탄 규산염 유리, 용융 석영 (석영 유리) 을 사용하는 구성도 유효하다.

여기에서「정면 위상차」란, 투명 기판면 내의 굴절률이 최대가 되는 방향을 X 축, X 축에 수직인 방향을 Y 축, 투명 기판의 두께 방향을 Z 축으로 하고, 각각의 축방향의 굴절률을 n_x1, n_y1, n_z1 로 하고, 필름 두께를 d₁ (㎚) 로 한 경우에, (n_x1-n_y1) ×d₁ 로 계산되는 수치이다.

투명 기판 (1, 2) 의 두께로서는, 공업화하는 경우의 수율이나 적용하는 프로젝터 광학계의 사이즈적인 매칭의 관점에서, 0.05㎜ ∼ 3㎜ 가 바람직하고, 0.08㎜ ∼ 2㎜ 가 보다 바람직하다. 투명 기판의 두께가 0.05㎜ 이상이면, 가공시에 투명 기판의 파손이 억제되어 안정적으로 제조할 수 있다. 또, 투명 기판의 두께가 3㎜ 이하이면, 얻어지는 편광판을 소형화·경량화할 수 있다.

투명 기판 (1, 2) 의 공기와 접하는 외면에는, 사용하는 광의 파장에 따른 반사 방지 처리를 실시하는 것이 바람직하다. 반사 방지 처리로서는, 예를 들어, 스퍼터법이나 진공 증착법에 의한 유전체 다층막의 형성에 의한 것, 코팅에 의한 1 층 이상의 저굴절률층의 부여에 의한 방법을 들 수 있다. 또한, 반사 방지면에는, 표면에 오염물이 부착되는 것을 방지하기 위한 방오 처리가 부여되어 있어도 된다. 방오 처리로서는, 예를 들어, 반사 방지 성능에 거의 영향을 주지 않을 정도의 불소를 함유하는 박막층을 표면에 형성하는 것을 들 수 있다.

본 발명에서 사용하는 편광자 (3) 로서는, 예를 들어, 폴리비닐알코올계 수지, 폴리아세트산 비닐 수지, 에틸렌/아세트산 비닐 (EVA) 수지, 폴리아미드 수지, 폴리에스테르 수지 등의 편광자의 기재에 2색성 염료 또는 요오드가 흡착 배향된 것, 분자적으로 배향된 폴리비닐알코올 필름 중에 폴리비닐알코올의 2색성 탈수 생성물 (폴리비닐렌) 이 배향된 분자 사슬을 함유하는 폴리비닐알코올/폴리비닐렌 블록 코폴리머를 들 수 있다. 편광자로서 특히, 폴리비닐알코올계 수지에 2색성 염료 또는 요오드를 흡착 배향시킨 것이 바람직하다.

여기에서, 편광자의 기재에 사용되는 폴리비닐알코올계 수지에는, 폴리아세트산 비닐의 부분 또는 완전 비누화물인 폴리비닐알코올 ; 비누화 EVA 수지 등의 아세트산 비닐과 그 밖의 공중합 가능한 단량체 (예를 들어, 에틸렌이나 프로필렌과 같은 올레핀류, 크로톤산이나 아크릴산, 메타크릴산, 말레산과 같은 불포화 카르복실산류, 불포화 술폰산류, 비닐에테르류) 의 공중합체의 비누화물 ; 폴리비닐알코올을 알데히드로 변성시킨 폴리비닐포르말이나 폴리비닐아세탈 등이 포함된다. 편광자의 기재로서는, 폴리비닐알코올계 수지의 필름, 특히 폴리비닐알코올로 이루어지는 필름이, 염료의 흡착성 및 배향성의 관점에서 바람직하게 사용된다.

폴리비닐알코올/폴리비닐렌 블록 코폴리머로 이루어지는 편광자란, 연신 등 에 의해 분자적으로 배향된 폴리비닐알코올 필름을 농염산 또는 농황산 등에 노출시켜, 일부를 탈수하여 폴리비닐렌의 공액 블록을 생성시킨 것이다. 그 코폴리머를 그대로 편광자로 해도 되지만, 통상적으로, 붕산 및/또는 붕사를 함침시킨 것이 편광자로서 사용된다.

편광자의 기재에 흡착 배향되는 것으로서는, 예를 들어, 2색성 염료가 바람직하다. 파장 의존성이 상이한 염료를 사용함으로써, 투사형 액정 표시 장치의 블루 채널용, 그린 채널용, 레드 채널용으로, 각각의 편광자가 제작된다.

2색성 염료로서는, 「액정 표시 장치용 2색성 색소의 개발」 (카시와네 외, 스미토모 화학, 2002-II, 23 ∼ 30 페이지) 에 기재되어 있는 화합물을 들 수 있다. 2색성 염료로서 구체적으로는, 유리 (遊離) 산의 형태로 하기 일반식 (I) 로 나타나는 화합물이 예시된다.

여기에서, 식 (I) 중, Me 는 구리 원자, 니켈 원자, 아연 원자 및 철 원자 로 이루어지는 군에서 선택되는 금속 원자를 나타낸다. A¹ 은 치환되어 있어도 되는 페닐기 또는 치환되어 있어도 되는 나프틸기를 나타낸다. B¹ 은 치환되어 있어도 되는 나프틸기를 나타내고, Me 에 결합되어 있는 산소 원자와 -N=N- 로 나타나는 아조기는, 벤젠 고리 상의 탄소가 서로 인접 위치에 있는 탄소에 결합되어 있다. R¹ 및 R² 는 각각 독립적으로 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기, 탄소수 1 ∼ 4 의 알콕시기, 카르복실기, 술포기, 술폰아미드기, 술폰알킬아미드기, 아미노기, 아실아미노기, 니트로기 또는 할로겐 원자를 나타낸다.

또, 2색성 염료로서 유리산의 형태로 하기 일반식 (II) 로 나타나는 화합물이 예시된다.

여기에서, 식 (II) 중, A³ 및 B³ 은 각각 독립적으로 치환되어 있어도 되는 페닐기 또는 치환되어 있어도 되는 나프틸기를 나타내고, R³ 및 R⁴ 는 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기, 탄소수 1 ∼ 4 의 알콕실기, 카르복실기, 술포기, 술폰아미드기, 술폰알킬아미드기, 아미노기, 할로겐 원자 또는 니트로기를 나타내고, m 은 0 또는 1 을 나타낸다.

또한, 2색성 염료로서 유리산의 형태로 하기 일반식 (III) 으로 나타내는 화합물이 예시된다.

여기에서, 식 (III) 중, Q¹ 및 Q⁴ 는 각각 독립적으로 치환되어 있어도 되는 페닐기 또는 치환되어 있어도 되는 나프틸기를 나타내고, Q² 및 Q³ 은 각각 독립적으로 치환되어 있어도 되는 페닐렌기를 나타낸다. 또, X 는 하기 식 (III-1) 또는 식 (III-2) 로 각각 나타내는 2가의 기를 나타낸다.

또, 2색성 염료로서 유리산의 형태로 하기 일반식 (IV) 로 나타나는 화합물을 들 수 있다.

여기에서, 식 (IV) 중, Me 는 구리 원자, 니켈 원자, 아연 원자 및 철 원자에서 선택되는 금속 원자를 나타내고, Q⁵ 및 Q⁶ 은 각각 독립적으로 치환기를 갖고 있어도 되는 나프틸기를 나타내고, Me 와 결합되어 있는 산소 원자와 -N=N- 로 나타나는 아조기는, 벤젠 고리 상의 탄소가 서로 인접 위치에 있는 탄소에 결합되어 있다. R⁵ 및 R⁶ 은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기, 탄소수 1 ∼ 4 의 알콕실기 또는 술포기를 나타낸다. Y 는 하기 식 (IV-1) 또는 식 (IV-2) 로 각각 나타내는 2가의 기를 나타낸다.

또, 2색성 염료로서는, C.I. 다이렉트 옐로우 12, C.I. 다이렉트·레드 31, C.I. 다이렉트·레드 28, C.I. 다이렉트·옐로우 44, C.I. 다이렉트·옐로우 28, C.I. 다이렉트·오렌지 107, C.I. 다이렉트·레드 79, C.I. 다이렉트·레드 2, C.I. 다이렉트·레드 81, C.I. 다이렉트·오렌지 26, C.I. 다이렉트·오렌지 39, C.I. 다이렉트·레드 247 및 C.I. 다이렉트·옐로우 142 로 이루어지는 군으로 나타내는 컬러·인덱스·제너릭·네임 (Color Index Generic Name) 으로 나타내는 것이 예시된다.

2색성 염료는, 유리산의 형태로 사용되어도 되고, 암모늄염, 에탄올아민염, 알킬아민염 등의 아민염의 형태로 사용되어도 된다. 2색성 염료는, 통상적으로, 리튬염, 나트륨염, 칼륨염 등의 알칼리금속염의 형으로 사용되는 것이 바람직하다. 이러한 2색성 염료는 1 종을 단독으로 또는 2 종 이상을 조합하여 사용된다.

편광자는, 예를 들어, 다음과 같이 하여 제조된다. 먼저, 2색성 염료를 0.0001 ∼ 10중량% 정도의 농도가 되도록 물에 용해하여 염욕 (染浴) 을 조제한다. 필요에 따라 염색 보조제를 사용해도 된다. 예를 들어, 염색 보조제로서의 망초를 염욕 중에 0.1 ∼ 10중량% 용해하는 것이 바람직하다.

이렇게 하여 조제한 염욕에 편광자의 기재를 침지하여 염색을 실시한다. 바람직한 염색 온도는 40 ∼ 80℃ 이다. 염료의 배향은, 염색 전의 편광 필름 기재 또는 염색된 편광자의 기재를 연신함으로써 실시된다. 연신하는 방법으로서는, 예를 들어, 습식법 또는 건식법 등으로 연신하는 방법을 들 수 있다.

편광자의 광선 투과율, 편광도 및 내광성을 향상시키는 목적으로, 붕산 처리 등의 후처리를 실시해도 된다. 붕산 처리는, 사용하는 편광자의 기재의 종류나 사용하는 염료의 종류에 따라 상이한데, 통상적으로, 1 ∼ 15중량%, 바람직하게는 5 ∼ 10중량% 범위의 농도로 조제된 붕산 수용액을 사용하여 30 ∼ 80℃, 바람직하게는 50 ∼ 80℃ 온도 범위에서 편광 필름 기재를 침지시키는 처리이다. 또한, 필요에 따라 카티온계 고분자 화합물을 함유하는 수용액으로 픽스 처리를 함께 실시해도 된다.

본 발명에서 사용하는 편광자 (3) 의 수분 함유량은, 바람직하게는 5중량% 이하, 더욱 바람직하게는 1중량% 이하이다. PVA 에 2색성 염료를 첨가시켜 제작한 편광자에서는, 수분 함유량을 5중량% 이하로 하면, 염료의 분해가 현저하게 억제되어 얻어지는 편광판의 내광성을 크게 향상시킬 수 있다.

편광자 (3) 의 수분 함유량의 측정 방법은, 편광자를 노출시킨 상태에서 130℃×20 분간, 통풍 건조시켜, 편광자 중량의 줄어든 양이 차지하는 비율을 구하는 방법이다. 즉, 하기 식으로부터 편광자의 수분 함유량을 산출한다.

수분 함유량 (%) = [(W1-W2)/W1]×100

W1 : 편광자의 건조 전의 중량, W2 : 편광자의 건조 후의 중량

편광자 (3) 의 수분 함유량의 조정은, 편광자를 건조시킴으로써 실시할 수 있다. 편광자 (3) 의 수분 함유량을 5중량% 이하로 조정하기 위한 건조 공정은, 편광자 (3) 에 투명 기판 (1, 2) 이 전혀 접합되어 있지 않은 단계여도 되고, 편광자 (3) 의 편면 또는 양면에 투명 기판 (1, 2) 이 접합된 후의 단계이어도 된다. 편면에 투명 기판이 접합된 단계에서 건조시키는 편이, 편광자의 평탄성을 유지할 수 있고, 또, 편광자 (3) 의 투명 기판을 접합하지 않은 면에서의 수분 제거가 신속하게 실시되기 때문에 보다 바람직하다. 이 경우, 건조 후의 투명 기판측으로부터의 수분 침입이 없고, 편광자의 건조 상태를 유지하기 쉽다는 이점도 있다. 또, 편광자 (3) 의 편면에 투명 기판이 접합된 단계에서 건조시키고, 편광자의 다른 편면에 투명 기판을 접합한 후, 130℃ 이하의 온도에서 건조시키면, 편광자를 한층 더 건조시킬 수 있어 바람직하다.

건조 방법으로서는, 종래 공지된 방법을 사용할 수 있고, 예를 들어 가열 건조법이나 감압 건조법을 들 수 있다. 편광판의 생산 설비의 간이성면에서, 가열 건조법이 바람직하다. 가열 건조법으로서는, 예를 들어 가열 오븐에 투입하는 방법, 편광판에 광을 조사하여, 편광자의 광의 흡수에 의한 편광판 자체의 발열을 이용하는 방법을 들 수 있다. 가열 건조법에 있어서의 가열 온도로서는, 가열의 방법에 상관없이 130℃ 이하가 바람직하고, 40℃ ∼ 130℃ 가 보다 바람직하다. 40℃ 이상으로 함으로써, 비교적 단시간에 건조를 종료할 수 있고, 130℃ 이하로 함으로써 접착제층이나 보호층의 열화나 편광자의 광학 특성의 열화를 억제할 수 있다.

다음으로, 본 발명에 관련된 편광판의 제조 방법에 대해, 도 1 에 나타내는 편광판의 경우를 예로 설명한다. 이 제조 방법에는, 접착제층 (4, 5) 을 형성하는 공정과 접착제층 (4, 5) 에 의해 편광자 (3) 와 투명 기판 (1, 2) 을 접합하는 공정이 포함된다. 여기에서 중요한 것은, 접착제층의 형성을 감압하에서 실시하는 것에 있다. 이로써, 접착제층 (4, 5) 으로의 기포의 혼입이 방지된다. 또한, 접착제층 (4, 5) 에 의한 편광자 (3) 와 투명 기판 (1, 2) 의 접합도, 감압하에서 실시하는 것이 바람직하다. 또한, 접착제층 (4, 5) 의 형성은 편광자 (3) 및 투명 기판 (1, 2) 의 일방 또는 양방에 형성하면 된다.

도 1 의 편광판의 제조 방법의 구체예로서는 다음의 형태가 예시된다.

(1) : 편광자 (3) 의 양면에, 2 종류의 상이한 접착제를 각각 도공하여 접착제층 (4, 5) 을 형성한 후, 접착제층 (4, 5) 에서 투명 기판 (1, 2) 을 접합하는 방법.

(2) : 투명 기판 (1) 에 접착제 A 를 도공하여, 얻어진 접착제층 (4) 에 편광자 (3) 를 접합하고, 편광자 (3) 에 접착제 B 를 도공하여, 얻어진 접착제층 (5) 에 투명 기판 (2) 을 접합하는 방법.

(3) : 투명 기판 (1) 에 접착제 B 를 도공하여, 얻어진 접착제층 (4) 에 편광자 (3) 를 접합하고, 편광자 (3) 에 접착제 A 를 도공하여, 얻어진 접착제층 (5) 에 투명 기판 (2) 을 접합하는 방법.

(4) : 투명 기판 (1) 에 접착제 A 를 도공하여, 얻어진 접착제층 (4) 에 편광자 (3) 를 접합하고, 별도로 투명 기판 (2) 에 접착제 B 를 도공하여, 얻어진 접 착제층 (5) 과 편광자 (3) 를 접합하는 방법.

(5) : 투명 기판 (1) 에 접착제 B 를 도공하여, 얻어진 접착제층 (4) 에 편광자 (3) 를 접합하고, 별도로 투명 기판 (2) 에 접착제 A 를 도공하여, 얻어진 접착제층 (5) 과 편광자 (3) 를 접합하는 방법.

(6) : 편광자 (3) 에 접착제 A 를 도공하여, 얻어진 접착제층 (4) 에 투명 기판 (1) 을 접합하고, 편광자 (3) 에 접착제 B 를 도공하여, 얻어진 접착제층 (5) 에 투명 기판 (2) 을 접합하는 방법.

(7) : 편광자 (3) 에 접착제 B 를 도공하여, 얻어진 접착제층 (4) 에 투명 기판 (1) 을 접합하고, 편광자 (3) 에 접착제 A 를 도공하여, 얻어진 접착제층 (5) 에 투명 기판 (2) 을 접합하는 방법.

(8) : 편광자 (3) 의 편면에 접착제 A 를 도공하여 접착제층 (5) 을 형성하는 한편, 투명 기판 (1) 에 접착제 B 를 도공하여, 얻어진 접착제층 (4) 에 편광자 (3) 의 접착제 A 를 도공하지 않은 면을 접합하고, 접착제층 (5) 에 투명 기판 (2) 을 접합하는 방법.

(9) : 편광자 (3) 의 편면에 접착제 B 를 도공하여 접착제층 (5) 을 형성하는 한편, 투명 기판 (1) 에 접착제 A 를 도공하여, 얻어진 접착제층 (4) 에 편광자 (3) 의 접착제 B 를 도공하지 않은 면을 접합하고, 접착제층 (5) 에 투명 기판 (2) 을 접합하는 방법.

본 발명에 관련된 편광판의 다른 실시형태를 도 2 ∼ 도 4 에 나타낸다. 이들 도면에 나타나는 편광판이, 도 1 의 편광판과 상이한 점은, 편광자 (3) 의, 접착제층 (4, 5) 과 접촉하지 않은 노출 부분이 밀봉제 (7) 로 피복되어 있는 점이다. 이로써, 공기 중에서 편광자 (3) 로의 수분의 침입이 방지되어, 편광자 (3) 의 내열성이 향상된다.

도 2 의 편광판에서는, 편광자 (3) 의 접착제층 (4, 5) 과 접하지 않은 노출 부분이, 밀봉제 (7) 로 피복되어 있다. 또, 접착제층 (4, 5) 도 동시에 밀봉제 (7) 로 피복되어 있다. 이 밀봉제 (7) 는, 편광자 (3) 및 접착제층 (4, 5) 의 외주부 영역에 형성되고, 예를 들어 편광자 (3) 가 사각형인 경우에는 그 4변 전부에 형성된다. 도 3 의 편광판은, 투명 기판 (2) 이, 편광자 (3) 및 접착제층 (4, 5) 보다 면적이 좁은 경우의 예로서, 밀봉제 (7) 에 의해 투명 기판 (1) 과 투명 기판 (2) 의 협애부 (狹隘部) 에 있는 편광자 (3) 및 접착제층 (4, 5) 의 외주부가 피복되어 있다. 도 4 의 편광판은, 투명 기판 (1, 2) 이 편광자 (3) 및 접착제층 (4, 5) 보다 면적이 좁은 경우의 예로서, 밀봉제 (7) 에 의해, 투명 기판 (1) 과 투명 기판 (2) 으로부터 외방으로 돌출된 편광자 (3) 및 접착제층 (4, 5) 의 외주부가 피복되어 있다.

밀봉제 (7) 로서는, 종래 공지된 것을 사용할 수 있지만, 가공시에는 유동성을 갖고, 가공 후에는 경화시켜 밀봉 기능을 갖는 것이 바람직하다. 예를 들어, 자외선 경화형 수지나 열경화형 수지, 또는 양방의 작용으로 경화하는 수지를 바람직하게 사용할 수 있다. 가공시에 유동성을 갖는 수지를 사용하는 경우, 그 수지의 경화전의 점도로서는, 100Pa·s이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.01Pa·s ∼ 50Pa·s 의 범위이다.

본 발명에서 사용할 수 있는 밀봉제 (7) 는, 상기 서술한 접착제층을 형성하는 접착제 A 또는 접착제 B 와 동일한 종류의 것이어도 된다. 밀봉제로서 구체적으로는, 에틸렌·산무수물 공중합체 (예를 들어, 듀퐁사 제조, 등록상표 「BYNEL」) 등의 폴리올레핀계 수지, 에폭시 수지계 접착제 (예를 들어, 세메다인사 제조 열경화성 에폭시 수지, 상품명 「EP582」, ADEKA 사 제조 자외 경화성 에폭시 수지, 상품명 「KR695A」, 스리본드사 제조 자외 경화성 에폭시 수지, 상품명 「TB3025G」, 나가세 켐텍스사 제조 자외 경화성 수지, 상품명 「XNR5516Z」), 우레탄 수지계 접착제, 페놀 수지계 접착제 등의 열경화성 접착제, 실리콘 수지 (예를 들어, 자외선 경화형 실리콘, 실릴기 말단 폴리에테르를 갖는 변성 실리콘 수지), 시아노아크릴레이트, 아크릴 수지 등의 자외선 경화성 접착제가 예시된다.

밀봉제 (7) 로서 경화성형수지를 사용하는 경우, 경화전의 휘발 성분이 2중량% 이하인 것이 바람직하고, 1중량% 이하인 것이 보다 바람직하다. 휘발 성분이 2중량% 이하인 밀봉제이면, 가공 후에 있어서의 밀봉제 내에서의 미소 기포의 발생이 억제됨과 동시에, 감압하에서의 밀봉제의 도포가 가능해져 가공 수율이 크게 향상된다. 여기에서, 휘발 성분은, 「JIS K 6249」에 따라 측정된 값이다.

또, 밀봉제 (7) 의 경화 후의 유리 전이 온도는 80℃ 이상, 끓음 흡수율은 4중량% 이하인 것이 바람직하다. 이로써 내열성이 향상됨과 함께, 대기로부터 편광자로의 수분 침입이 억제되어 편광판의 내광성이 향상된다. 여기에서, 끓음 흡수율이란, 밀봉제의 경화물을 비등수 중에 1 시간 침지시킨 후에 증가한 질량의, 침지 전의 경화물의 질량에 대한 백분율을 의미하고, 「JIS K 6911」에 따라 구한 것이다.

밀봉제 (7) 의 투습도는, 통상적으로, 60g/㎡·24hr 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 25g/㎡·24hr 이하이다. 밀봉제의 투습도가 60g/㎡·24hr 이하이면, 대기로부터 편광자로의 수분 침입을 한층 더 억제할 수 있어, 편광판의 내광성을 향상시킬 수 있다. 여기에서, 투습도란, 밀봉제를 두께 100㎛ 로 조제한 경화물을 온도 40℃, 상대습도 90% 환경하에서 투과하는 수분량을 「JIS Z 0208」에 따라 구한 것이다.

다음으로, 편광판이 편광자를 2 장 갖는 경우의 실시형태에 대해 설명한다. 도 5 에, 2 장의 편광자를 갖는 편광판의 실시형태예를 나타낸다. 도 5 의 편광판은 이격 대향되는 2 장의 투명 기판 (1, 2) 의, 서로 마주 보는 내면에 접착제층 (4a, 4b) 이 각각 형성되고, 이들 접착제층 (4a, 4b) 에 의해 2 장의 편광자 (3a, 3b) 가 투명 기판 (1, 2) 에 각각 장착되어 있다. 그리고, 편광자 (3a, 3b) 의 접착제층 (4a, 4b) 과 접하고 있는 면과 반대측인 면이 접착제층 (6) 에 의해 접합되어 있다. 그리고, 편광자 (3a, 3b) 및 접착제층 (4a, 4b, 6) 의 노출 부분은 밀봉제 (7) 로 피복되어 있다. 이러한 구성에 의해, 공기 중으로부터의 편광자 (3a, 3b) 로의 수분 침입이 방지되고, 또 편광자 (3a, 3b) 에 가해지는 열부하가 경감된다.

여기에서, 접착제층 (4a) 과 접착제층 (6) 의 유리 전이 온도 및 접착제층 (6) 과 접착제층 (4b) 의 유리 전이 온도가 각각 상이한 것이 중요하다. 이로써, 편광자를 2 장 사용한 편광판에 있어서도, 열에 의해 편광판 내부에서 발생하 는 응력 변형는, 유리 전이 온도가 상이한 접착제층 (4a, 4b, 6) 에 의해 흡수·완화되어, 편광자 등이 박리되는 등의 문제가 효과적으로 억제된다. 또한, 본 발명의 작용은, 3 장 이상의 편광자를 갖는 편광판의 경우에도 동일하게 나타난다.

편광자 (3a) 와 편광자 (3b) 를 접합하는 접착제층 (6) 의 유리 전이 온도는 -80℃ ∼ -10℃ 범위가 바람직하고, 보다 바람직하게는 -70℃ ∼ -30℃ 범위이다. 또, 편광자 (3a) 와 투명 기판 (1) 을 접합하는 접착제층 (4) 및 편광자 (3b) 와 투명 기판 (2) 을 접속하는 접착제층 (5) 의 유리 전이 온도는, 50℃ ∼ 200℃ 범위가 바람직하고, 보다 바람직하게는 80 ∼ 120℃ 범위이다.

유리 전이 온도가 -80℃ ∼ -10℃ 의 접착제 및 50℃ 이상의 접착제의 구체예는 상기 서술한 것이 여기에서도 예시된다.

도 5 에 나타내는 편광판에 있어서, 입사광 (8) 이 최초로 투과되는 편광자 (3b) 의 흡수축 방향의 투과율을, 입사광 (8) 이 다음으로 투과되는 편광자 (3a) 의 흡수축 방향의 투과율보다 높게 하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 사용하는 광의 중심 파장에 있어서, 2 번째에 광이 투과되는 편광자 (3a) 의 흡수축 방향의 투과율을 1% 이하로 하고, 최초로 광이 투과되는 편광자 (3b) 의 흡수축 방향의 투과율을 10% ∼ 70% 로 하는 것이 바람직하다. 편광자 (3b) 의 흡수축 방향의 투과율이 10% 보다 낮으면 편광자 (3b) 에서의 발열량이 커져 편광자 (3b) 의 열화가 촉진될 우려가 있다. 한편, 편광자 (3b) 의 흡수축 방향의 투과율이 70% 보다 높으면 편광자 (3a) 의 발열량이 커질 우려가 있다. 편광자 (3b) 의 흡수축 방향의 투과율을 10% ∼ 70% 로 함으로써, 편광자 (3a) 와 편광자 (3b) 열 부하에 불균형이 발생하지 않고, 편광자 (3a) 와 편광자 (3b) 가 일체적으로 적층된 편광판의 열화를 억제할 수 있다. 또한, 사용하는 광의 중심 파장은 RGB 의 색에 따라 상이하고, 흡수축 방향의 투과율을 측정하는 파장은, Rch 는 610㎚, Gch 는 550㎚, Bch 는 440㎚ 이다.

편광자 (3a, 3b) 의 재질이나 제법은, 상기 서술한 것을 여기서도 예시할 수 있으며, 투명 기판 (1 ,2) 및 밀봉제 (7) 의 재질 등에 대해서도 상기 서술한 것을 예시할 수 있다.

도 5 에 나타내는 편광판의 제조 방법에는, 상기 서술한 편광자가 1 장의 편광판인 경우와 동일하게, 접착제층 (4a, 4b, 6) 을 형성하는 공정과 접착제층 (4a, 4b, 6) 에 의해 편광자 (3a, 3b) 와 투명 기판 (1, 2) 을 접합하는 공정이 포함되고, 접착제층 (4a, 4b, 6) 의 형성은 감압하에서 실시된다.

도 5 의 편광판의 제조 방법의 구체예로서는 다음의 형태가 예시된다.

(1) 투명 기판 (1), 접착제층 (4a), 편광자 (3a) 가 이 순서대로 적층하여 이루어지는 중간체 A 의, 편광자 (3a) 의 접착제층 (4a) 이 형성되어 있지 않은 면 (이후, 이것을 중간체 A 의 편광자면이라고 부르는 경우가 있다) 에 접착제층 (6) 을 형성하고, 투명 기판 (2), 접착제층 (4b), 편광자 (3b) 가 이 순서대로 적층하여 이루어지는 중간체 B 의, 편광자 (3b) 의 접착제층 (4b) 이 형성되어 있지 않은 면 (이후, 이것을 중간체 B 의 편광자면이라고 부르는 경우가 있다) 과 접착제층 (6) 을 접합하는 방법.

(2) 중간체 B 의 편광자면에 접착제층 (6) 을 형성하고, 중간체 A 의 편광자 면을 접합하는 방법.

(3) 투명 기판 (1), 접착제층 (4a), 편광자 (3a), 접착제층 (6) 이 순서대로 적층하여 이루어지는 중간체 C 의 접착제층 (6) 과, 중간체 B 의 편광자면을 접합하는 방법.

(4) 투명 기판 (2), 접착제층 (4b), 편광자 (3b), 접착제층 (6) 이 이 순서대로 적층하여 이루어지는 중간체 D 의 접착제층 (6) 과, 중간체 A 의 편광자면을 접합하는 방법.

(5) 편광자 (3a), 접착제층 (6), 편광자 (3b) 가 이 순서대로 적층하여 이루어지는 중간체 E 의, 편광자 (3a) 의 접착제층 (6) 이 형성되어 있지 않은 면에 접착제층 (4a) 을 형성하고, 접착제층 (4a) 과 투명 기판 (1) 을 접합하여 중간체 F 를 형성한다. 그리고, 편광자 (3b) 의 접착제층 (6) 이 형성되어 있지 않은 면 (이후, 이것을 중간체 F 의 편광자면이라고 부르는 경우가 있다) 에 접착제층 (4b) 을 형성하고, 접착제층 (4b) 과 투명 기판 (2) 을 접합하는 방법.

(6) 중간체 E 의 편광자 (3b) 의 접착제층 (6) 이 형성되어 있지 않은 면에 접착제층 (4b) 을 형성하고, 접착제층 (4b) 과 투명 기판 (2) 을 접합하여 중간체 G 를 형성한다. 그리고, 편광자 (3a) 의 접착제층 (6) 이 형성되어 있지 않은 면 (이후, 이것을 중간체 G 의 편광자면이라고 부르는 경우가 있다) 에 접착제층 (4a) 을 형성하고, 접착제층 (4a) 과 투명 기판 (1) 을 접합하는 방법.

(7) 투명 기판 (1) 에 접착제층 (4a) 을 형성하고, 접착제층 (4a) 과 중간체 G 의 편광자면을 접합하는 방법.

(8) 투명 기판 (2) 에 접착제층 (4b) 을 형성하고, 접착제층 (4b) 과 중간체 F 의 편광자면을 접합하는 방법.

중간체 A 의 제조 방법으로서는, 편광자 (3a) 의 편면에 접착제층 (4a) 을 형성하고, 접착제층 (4a) 과 투명 기판 (1) 을 접합하는 방법이나, 투명 기판 (1) 의 편면에 접착제층 (4a) 을 형성하고, 접착제층 (4a) 과 편광자 (3a) 를 접합하는 방법을 들 수 있다.

중간체 B 의 제조 방법으로서는, 편광자 (3b) 의 편면에 접착제층 (4b) 을 형성하고, 접착제층 (4b) 과 투명 기판 (2) 을 접합하는 방법이나, 투명 기판 (2) 의 편면에 접착제층 (4b) 을 형성하고, 접착제층 (4b) 과 편광자 (3b) 를 접합하는 방법을 들 수 있다.

중간체 C 의 제조 방법으로서는, 편광자 (3a) 의 편면에 접착제층 (4a) 을 형성하고, 편광자 (3a) 의 다른 일방의 면에 접착제층 (6) 을 형성하고, 접착제층 (4a) 과 투명 기판 (1) 을 접합하는 방법이나, 중간체 A 의 편광자면에 접착제층 (6) 을 형성하는 방법을 들 수 있다.

중간체 D 의 제조 방법으로서는, 편광자 (3b) 의 편면에 접착제층 (4b) 을 형성하고, 편광자 (3b) 의 다른 일방의 면에 접착제층 (6) 을 형성하고, 접착제층 (4b) 과 투명 기판 (2) 을 접합하는 방법이나, 중간체 B 의 편광자면에 접착제층 (6) 을 형성하는 방법을 들 수 있다.

도 6 및 도 7 에, 편광자를 2 장 갖는 편광판의 다른 실시형태로 나타낸다. 도 6 의 편광판에서는, 투명 기판 (2) 이, 편광자 (3a, 3b) 및 접착제층 (4a, 4b, 6) 보다 면적이 좁은 경우의 예로서, 밀봉제 (7) 에 의해 투명 기판 (1) 과 투명 기판 (2) 의 협애부에 있는 편광자 (3a, 3b) 및 접착제층 (4a, 4b, 6) 의 외주부가 피복되어 있다. 도 7 의 편광판은, 투명 기판 (1, 2) 이, 편광자 (3a, 3b) 및 접착제층 (4a, 4b, 6) 보다 면적이 좁은 경우의 예로서, 밀봉제 (7) 에 의해, 투명 기판 (1) 과 투명 기판 (2) 에서 외방으로 돌출된 편광자 (3a, 3b) 및 접착제층 (4a, 4b, 6) 의 외주부가 피복되어 있다.

도 8 및 도 9 에, 편광자를 2 장 갖는 편광판의 또 다른 실시형태로 나타낸다. 도 8 의 편광판이, 도 5 의 편광판과 상이한 점은, 편광자 (3a, 3b) 의, 접착제층 (4a, 4b) 과 접하고 있는 면과 반대측인 면에 보호층 (9a, 9b) 이 각각 형성되고, 그들 보호층 (9a, 9b) 이 접착제층 (6) 과 접합되어 있는 점이다.

도 8 의 편광판에 있어서도, 접착제층 (4a) 과 접착제층 (6) 의 유리 전이 온도 및 접착제층 (6) 과 접착제층 (4b) 의 유리 전이 온도는 각각 상이하다. 이로써, 열 등에 의해 편광판 내부에서 발생하는 응력 변형은, 유리 전이 온도가 상이한 접착제층 (4a, 4b, 6) 에 의해 흡수·완화되어 편광자 등이 박리되는 등의 문제가 효과적으로 억제된다. 또한, 접착제층 (4a), 접착제층 (4b), 접착제층 (6) 의 바람직한 유리 전이 온도는 도 5 의 경우와 동일하다.

본 발명에서 사용하는 보호층 (9a, 9b) 의 재질로서는, 예를 들어, 에틸렌·산무수물 공중합체 (예를 들어, BYNEL (등록상표, 듀퐁사) 등의 폴리올레핀계 접착제, 에폭시 수지계 접착제, 우레탄 수지계 접착제, 페놀 수지계 접착제 등의 열경화성 접착제, 실리콘 수지 (예를 들어, 아데카사 제조 자외 경화형 수지, 상품명 「FX-V550」, 자외선 경화형 실리콘, 실리콘 RTV, 실리콘 고무, 실릴기 말단 폴리에테르를 갖는 변성 실리콘 수지), 시아노아크릴레이트, 아크릴 수지 등의 자외선 경화성 접착제를 들 수 있다. 이들 중에서도, 무용제형의 접착제가, 투명 기판 (1, 2) 과 편광자 (3a, 3b) 사이로의 용제 침입을 방지할 수 있는 점에서 바람직하다.

보호층 (9a, 9b) 의 편광자 (3a, 3b) 에 대한 형성은, 필름 형상으로 한 보호층 (9a, 9b) 을 편광자 (3a, 3b) 에 부착하여 형성하거나, 혹은 편광자 (3a, 3b) 의 표면에, 보호층 (9a, 9b) 으로서의 경화성 수지를 코팅하여 경화시켜 형성하는 것이 예시된다. 편광자 (3a, 3b) 에 대한 보호층 (9a, 9b) 의 형성은, 편광자 (3a, 3b) 가 투명 기판 (1, 2) 에 접합되기 전공정이어도 되고, 후공정이어도 된다. 편광자 (3a, 3b) 에 보호층 (9a, 9b) 이 형성됨으로써, 편광자 (3a, 3b) 의 기계적 강도가 향상되며, 제조에서의 수율이 향상된다. 또한, 투사형 액정 표시 장치의 장기 사용에 있어서의 편광자 (3a, 3b) 의 크랙의 발생을 방지할 수 있다.

편광자 (3a, 3b) 의 기재가 PVA 로 이루어지고, 보호층 (9a, 9b) 이 경화성 수지를 코팅하여 경화시켜 이루어지는 것인 경우, 사용하는 경화성 수지로서는 열경화성 수지 및 자외 경화성 수지가 바람직하다. 또, 이 경우, 경화 공정에 있어서 고온 상태를 필요로 하지 않고, 편광판의 광학 성능을 저하시키지 않는 점에서 자외 경화성 수지가 특히 바람직하다. 또, 보호층 (9a, 9b) 의 두께는 0.1㎛ ∼ 30㎛ 가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1㎛ ∼ 20㎛ 이다. 보호층 (9a, 9b) 의 두께가 0.1㎛ 이상이면, 편광자 (3a, 3b) 의 기계적 강도가 향상되어, 편광자 (3a, 3b) 의 파손을 방지할 수 있고, 보호층 (9a, 9b) 의 두께가 30㎛ 이하이면, 편광자 (3a, 3b) 가 흡광함으로써 발생하는 열을 효율적으로 투명 기판 (1, 2) 에 전도할 수 있어, 결과적으로 편광판의 내광성이 향상된다.

도 9 의 편광판은, 투명 기판 (1, 2) 에 접착제층 (4a, 4b) 에 의해 편광자 (3a, 3b) 가 장착되고, 그리고 편광자 (3a, 3b) 에 보호층 (9a, 9b) 이 형성되어 있다. 그리고, 보호층 (9a, 9b) 이 투명 기판 (10) 을 사이에 두고 접착제층 (6a, 6b) 으로 접합되어 있다. 그리고 편광자 (3a, 3b) 의 노출 부분은 밀봉제 (7) 로 밀봉되어 있다. 도 8 의 편광판과 동일하게, 접착제층 (4a) 과 접착제층 (6a) 의 유리 전이 온도 및 접착제층 (6b) 과 접착제층 (4b) 의 유리 전이 온도는 각각 상이하다. 접착제층 (4a, 4b, 6a, 6b) 의 바람직한 유리 전이 온도는, 도 5 의 경우와 동일하다. 이와 같은 구성에 의해, 편광자 (3a, 3b) 에서 발생한 열은, 투명 기판 (1 ,2) 외에 투명 기판 (10) 에도 전해져, 편광자 (3a, 3b) 의 제열 (除熱) 이 한층 촉진된다.

다음으로, 본 발명에 관련된 광학 부재에 대해 설명한다. 본 발명의 광학 부재는, 상기 서술한 편광판과, 위상차 필름을 접합하여 이루어지는 것으로서, 이상 설명한 편광판에 있어서의 투명 기판의 외표면에, 위상차 필름을 접합하여 이루어진다. 즉, 광학 부재는 본 발명의 편광판에 있어서의 제 1 투명 기판의, 제 1 접착제층에 접하고 있는 면과 반대측인 면 및 제 2 투명 기판의, 제 1 접착제층에 접하고 있는 면과 반대측인 면에서 선택되는 적어도 일면에, 위상차 필름을 접합하여 이루어진다. 도 10 에, 본 발명의 광학 부재의 일례를 나타낸다. 도 10 의 광학 부재는, 도 2 에 나타낸 편광판의 투명 기판 (3) 의 표면에 접착제층 (11) 을 개재하여 위상차 필름 (12) 이 접합되어 있다. 여기에서, 접착제층 (11) 을 형성하는 접착제로서는, 예를 들어, 탄성 접착제, 점착제, 경화성 접착제 를 들 수 있고, 이들 중에서도 경화성 접착제가 바람직하게 사용된다.

본 발명에서 사용하는 위상차 필름 (12) 으로서는, 특별히 한정되지 않고, 종래 공지된 것을 사용할 수 있다. 위상차 필름 (12) 으로서 예를 들어, 경사 배향 또는 하이브리드 배향된 디스코틱 액정이, 가교된 투명한 유기 고분자로 이루어지는 매트릭스로 유지된 것을 사용할 수 있다. 위상차 필름의 매트릭스 재료로서는, 통상적으로는 트리아세틸셀룰로오스나 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 내환경성이나 내약품성이 우수한 유기 고분자 필름이 바람직하다.

본 발명의 편광판은, 예를 들어, 액정 디스플레이 패널 (이하「LCD 패널」이라고 기재하는 경우가 있다) 을 갖는 투사형 액정 표시 장치 (프로젝터) 등에 사용된다. 그 상세한 것을, 도 13 에 나타내는 리어 프로젝터의 광학계를 예로 설명한다.

고압 수은 램프 (111) 를 광원으로 하는 광선속은, 우선은 제 1 렌즈 어레이 (112), 제 2 렌즈 어레이 (113), 편광 변환 소자 (114), 중첩 렌즈 (115) 에 의해 반광선속 단면에서의 휘도의 균일화와 편광화가 실시된다. 구체적으로는 광원 (111) 으로부터 출사된 광선속은, 미소한 렌즈 (112a) 가 매트릭스 형상으로 배치된 제 1 렌즈 어레이 (112) 에 의해 다수의 미소한 광선속으로 분할된다. 제 2 렌즈 어레이 (113) 및 중첩 렌즈 (115) 는, 분할된 광선속의 각각이, 조명 대상인 3 개의 LCD 패널 (140R, 140G, 140B) 의 전체를 조사하도록 구비되어 있고, 이 때문에, 각 LCD 패널 입사측 표면은 전체가 거의 균일한 조도가 된다.

편광 변환 소자 (114) 는, 통상적으로, 편광 빔 스플리터 어레이에 의해 구성되고, 제 2 렌즈 어레이 (113) 와 중첩 렌즈 (115) 사이에 배치된다. 이로써 광원으로부터의 랜덤 편광을 미리 특정한 편광 방향을 갖는 편광광으로 변환하고, 후술하는 입사측 편광판에서의 광량 손실을 저감시켜, 화면의 휘도를 향상시키는 역할을 하고 있다.

휘도의 균일화와 편광화된 광은 반사 미러 (122) 를 경유하여 RGB 의 3 원색으로 분리하기 위한 다이크로익 미러 (121, 123, 132) 에 의해 순차, 레드 채널, 그린 채널, 블루 채널로 분리되어 각각 LCD 패널 (140R, 140G, 140B) 에 입사된다.

LCD 패널 (140R, 140G, 140B) 에 대해, 그 입사측 및 출사측에 각각 본 발명의 편광판 (입사측) (142) 및 편광판 (출사측) (143) 이 배치되어 있다.

RGB 각각의 광로에 액정 패널을 사이에 두고, 입사측과 출사측에 배치되는 2 장의 편광판에 대해서 설명한다. 각 광로에 배치되는 편광판 (입사측) (142) 및 편광판 (출사측) (143) 은, 그 흡수축을 직행으로 한 구성으로 배치되고, 각 광로에 배치되는 각 LCD 패널 (140R, 140G, 140B) 에서 화상 신호에 의해 각 화소마다 제어된 편광 상태를 광량으로 변환시키는 기능을 하고 있다.

본 발명의 편광판은, 블루 채널, 그린 채널, 레드 채널의 모든 광로에서 공통된 구성으로서, 어느 광로에 있어서도 내구성이 우수한 편광판으로서 유효하지 만, 그 중에서도 블루 채널, 그린 채널에서는 특히 유효하다. 또, 편광판에 포함되는 제 1 투명 기판 및 제 2 투명 기판 중 적어도 일방이 단결정 투명 기판인 경우, 단결정 투명 기판이 LCD 패널측이 되도록 편광판을 형성하는 것이 바람직하다. 또한, LCD 패널의 출사측 및 입사측의 어느 것에나 편광판이 형성되어 있는 경우, 출사측 및 입사측의 어느 편광판도, 단결정 투명 기판의 측이 LCD 패널 측에 형성되어 있는 것이 바람직하다.

LCD 패널 (140R, 140G, 140B) 의 화상 데이터에 따라, 화소마다 상이한 투과율로 입사광을 투과시킴으로써 제작된 광학 이미지는, 크로스 다이크로익 프리즘 (150) 에 의해 합성되고, 투사 렌즈 (170) 에 의해, 스크린 (180) 에 확대 투사된다.

[실시예]

이하에 실시예를 나타내고, 본 발명을 더욱 상세하게 설명하는데, 본 발명은 이들의 실시예에 한정되는 것은 아니다.

(실시예 1)

실시예 1 로서, 도 2 에 나타내는 구성을 구비하는 편광판을 다음과 같이 하여 제작하였다. 먼저, 폴리비닐알코올 필름 (쿠라레사 제조, 상품명 「VF-PX」, 이하, 「PVA 필름」이라 표기한다) 을 1축 연신하여, 폴리아조계 청색을 흡수하는 염료로 염색하고, 건조시켜, 프로젝터 블루 채널용 편광자 (3) 를 얻었다. 편광자 (3) 는, 두께가 28㎛ 이고, 440㎚ 에 있어서의 편광도가 99.9%, 흡수축 방법의 투과율이 0.0% 였다.

이렇게 하여 얻은 편광자 (3) 의 일방의 면을, 접착제 A 로서 아크릴계 점착제 (린텍사 제조, 유리 전이 온도 -50℃, 이하, 「점착제 1」이라고 표기한다) 로 이루어지는 접착제층 (4) 을 개재하여, 투명 기판 (두께 0.5㎜ 의 청판 유리 기판 (규산염 유리)) (1) 에 접합하였다. 그리고, 60℃ 오븐에서 24 시간 건조시켜, 편광자 (3) 의 수분량을 5중량% 이하로 조절하였다. 그 다음에, 편광자 (3) 의 다른 일방의 면에, 접착제 B 로서 에폭시계 자외 경화성 수지 (ADEKA 사 제조, 상품명 「KR695A」, 유리 전이 온도 90℃) 로 이루어지는 접착제층 (5) 을 개재하여, 투명 기판 (두께 0.5㎜ 의 사파이어 기판, 쿄세라사 제조, 열전도율 40W/mK) (2) 을 감압하에서 접합하였다. 그 후, 편광자 (3) 의 노출 부분을 피복하도록 감압하에서, 자외 경화성 에폭시 수지 (스리본드사 제조, 상품명「TB3025G」, 투습도 10g/㎡·24hr) 로 이루어지는 밀봉제 (7) 를 도포하고, 경화시켜, 도 2 에 나타내는 구성의 편광판을 얻었다. 또한, 사용한 사파이어 기판 및 청판 유리 기판의 공기와 접하는 면에는 진공 증착에 의한 유전체 5 층으로 이루어지는 반사 방지 처리를 실시하였다.

<초기 내광성 평가>

제작한 편광판의 내광성을 평가하기 위해, 도 14 에 나타내는 내광성 평가 장치의 블루 채널용 광로에, 제작한 편광판을 편광판의 투명 기판 (1) 의 면이 LCD 패널의 측에 위치하도록 투입하고, 광 조사를 개시하여, 열화에 의한 광 누출의 발생 유무를 조사하였다 (이하, 「초기 평가」라고 한다). 결과를 표 2 에 나타낸다. 표 중, 「○」는, 평가 개시 24 시간 경과 후에 있어서 광 누출이 0.5% 미만으로, 광에 의한 열화가 없는 것을 나타내고, 「×」는, 평가 개시 24 시간 경과 후에 있어서 광 누출이 0.5% 이상으로, 광에 의한 열화가 있는 것을 나타낸다.

<장기 내광성 평가>

얻어진 편광판을 60℃, 상대습도 90% 의 환경하에 72 시간 방치한 후, 동일한 내광성 평가를 실시하였다 (이하, 「장기 평가」라고 한다).

<내열성 평가>

제작한 편광판의 내열성을 평가하기 위해, 편광판을 110℃ 환경하에서 72 시간 보관한 후, 편광자의 박리 유무를 관찰하였다 (이하, 「내열성 시험」이라고 한다). 결과를 표 2 에 나타낸다. 표 중, 「○」는, 편광자의 박리가 없고 내열성이 우수한 것을 나타내고, 「×」는, 편광자의 박리가 관찰되고, 내열성이 떨어지는 것을 나타낸다.

또한, 도 14 의 내광성 평가 장치는, 필립스사 제조의 130W 의 고압 수은 램프를 광원 (20) 으로 하고, 편광 빔 스플리터 어레이 (23) 나 렌티큘러 렌즈 (25) 등, 리어 프로젝션 TV 의 광학계와 동일한 광학계를 갖고, 편광판 (26) 에 대한 조사광량으로서는, 1㎠ 당 3.0W 이다. 여기서 광 누출이란, 내광성 평가 장치에 투입 후에 일어나는 편광판 (26) 의 열화 현상으로서, 흡수축 방향의 투과율이 상승되는 현상이다. 평가 대상의 편광판과 정상적인 편광판을 크로스 니콜로 배치한 경우, 본래 투과율이 낮아야 하지만, 광이 누설되어 투과되기 때문에 이와 같이 표현하고 있다.

(실시예 2 ∼ 8)

투명 기판 (1), 투명 기판 (2), 밀봉제 (7), 접착제 A 및 접착제 B 를 표 1 에 나타낸 것을 사용하여, 편광자 (3) 의 건조 조건을 표 1 에 기재된 조건으로 실시하는 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다. 제작한 편광판을 실시예 1 과 동일하게 평가하였다. 결과를 표 1 및 2 에 나타낸다.

또한, 표 1 에 있어서의 「점착제 2」란, 아크릴계 점착제 (린텍사 제조, 유리 전이 온도 -60℃) 이고, 「XNR5542」란 에폭시계 자외 경화성 수지 (나가세 켐텍스사 제조, 상품명, 유리 전이 온도 105℃) 이고, 「KR695B」란, 에폭시계 자외 경화성 수지 (ADEKA 사 제조, 상품명 KR695B, 유리 전이 온도 95℃) 이고, 「XNR5516Z」란, 자외 경화성 에폭시 수지 (나가세 켐텍스사 제조, 상품명, 투습도 10g/㎡·24hr) 이고, 「EP582」란, 자외 경화성 에폭시 수지 (세메다인사 제조, 상품명, 투습도 20g/㎡·24hr) 이다.

(실시예 9)

도 2 의 편광자 (3) 로서 폴리비닐알코올/폴리비닐렌 블록 코폴리머로 이루어지는 편광자를 사용하는 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 본 발명의 편광판을 얻을 수 있다.

(비교예 1)

접착제 A 및 접착제 B 로서 모두 에폭시계 자외 경화성 수지 (ADEKA 사 제조, 상품명 「KR695A」, 유리 전이 온도 90℃) 를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다. 결과를 표 1 및 표 2 에 나타낸다. 제작한 편광판을 110℃ 환경하에서 72 시간 보관한 바 편광자의 박리가 관찰되어, 내열성이 떨어지는 것을 확인하였다.

(실시예 10)

실시예 10 으로서 도 5 에 나타내는 구성을 구비하는 편광판을 이하와 같이 제작하였다. 먼저, PVA 필름을 1축 연신하여, 폴리아조계의 청색을 흡수하는 염료로 염색하고, 건조시켜, 프로젝터 블루 채널용의 편광자 (3a, 3b) 를 각각 얻었다. 편광자 (3a) 는, 440㎚ 에 있어서의 편광도 32.0%, 흡수축 방향의 투과율이 46.0% 이고, 편광자 (3b) 는, 편광도가 99.9%, 흡수축 방향의 투과율이 0.0% 였다.

편광자 (3a) 의 편면에 접착제층 (6) 을 형성하는 접착제로서 아크릴계 점착제 1 (린텍사 제조 : 유리 전이 온도: -50℃) 을 도포하고, 접착제층 (6) 과 편광자 (3b) 를 접합하여 중간체 E 를 얻었다. 투명 기판 (1) 인 두께 0.5㎜ 의 사파이어 기판의 일방의 면에, 접착제층 (4a) 을 형성하는 접착제로서 자외 경화성 에폭시 수지 (ADEKA 사 제조, 상품명 「KR695A」, 유리 전이 온도 90℃) 를 도포하고, 접착제층 (4a) 과 중간체 E 의 편광자 (3a) 의 접착제층 (6) 이 형성되어 있지 않은 면을 접합하여 중간체 F 를 얻었다. 그리고, 중간체 F 를 80℃ 오븐에서 24 시간 건조시킨 후, 투명 기판 (2) 인 두께 0.5㎜ 의 유리 기판에 접착제층 (4b) 을 형성하는 접착제로서 에폭시계 자외 경화성 수지 (나가세 켐텍스사 제조, 상품명 「XNR5542」, 유리 전이 온도 105℃) 를 도포하고, 접착제층 (4b) 과 중간체 F 의 편광자면을 감압하 접합하였다. 그 후, 밀봉제 (7) 로서 에폭시계 자외 경화성 수지 (스리본드사 제조, 상품명 「TB3025G」, 투습도 10g/㎡·24hr) 로 편광자 (3a), 편광자 (3b), 접착제층 (4a), 접착제층 (4b), 접착제층 (6) 의 노출 부분을 피복하여, 도 5 에 나타내는 구성의 편광판을 얻었다. 제작된 편광판의 두께는, 1.1㎜ 였다.

이와 같이 얻어진 편광판을 도 14 에 나타내는 내광성 평가 장치를 사용하여 실시예 1 과 동일하게 하여, 내광성 평가 (초기 평가 및 장기 평가) 그리고 내열성 평가를 실시하였다. 또, 소형화의 평가도 실시하였다. 결과를 표 3 및 표 4 에 나타낸다.

<소형화의 평가>

제작한 편광판의 두께를 측정하여, 소형화할 수 있었는지 여부를 평가하였다. 결과를 표 2 에 나타낸다. 표 중, 「○」는, 편광판의 두께가 1.5㎜ 미만으로, 소형화할 수 있는 것을 나타내고, 「×」는, 편광판의 두께가 1.5㎜ 이상으로, 소형화할 수 없는 것을 나타낸다.

(실시예 11 ∼ 22)

투명 기판 (1), 투명 기판 (2), 밀봉제 (7), 접착제층 (4a), 접착제층 (4b), 접착제층 (6) 을 표 3 에 나타낸 것을 사용하여, 편광자 (3a, 3b) 의 건조 조건을 표 3 에 기재된 조건으로 실시하는 것 이외에는 실시예 10 과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다. 그리고, 실시예 10 과 동일하게, 소형화의 평가, 내광성 평가 (초기 평가 및 장기 평가) 그리고 내열성 평가를 실시하였다. 그 결과를 표 3 및 표 4 에 나타낸다.

(실시예 23)

편광자로서 폴리비닐알코올/폴리비닐렌 블록 코폴리머로 이루어지는 편광자를 사용하는 것 이외에는, 실시예 10 과 동일하게 하여, 본 발명의 편광판을 얻을 수 있다.

(비교예 2)

도 5 에 나타내는 편광판에 있어서, 접착제층 (4a, 4b 및 6) 을 모두 에폭시 계 자외 경화성 수지 (ADEKA 사 제조, 상품명 「KR695A」, 유리 전이 온도 90℃) 를 사용하여 형성한 것 이외에, 실시예 10 과 동일하게 하여, 편광판을 제작하였다. 결과를 표 3 및 표 4 에 나타낸다. 제작한 편광판을 110℃ 환경하에서 72 시간 보관한 바 편광자의 박리가 관찰되어, 내열성이 떨어지는 것을 확인하였다.

(비교예 3)

비교예 3 으로서, 도 12 에 나타내는 구성의 편광판을 이하와 같이 제작하였다. 먼저, 실시예 10 과 동일하게 하여 얻은 편광자 (3a) 와 편광자 (3b) 의 양면에, 카르복실기 변성 폴리비닐알코올 수지 (제품명 : KL318) 에 수용성 폴리아미드 에폭시 수지 (제품명 : 스미레즈 레진 650) 를 유효 성분으로 하는 접착제로, 두께 80㎛ 의 아세틸 셀룰로오스계 필름 (코니카사 제조 KC8UY, 이하, 8UYTAC 라고 한다) S 를 부착하여 편광 필름으로 하였다. 편광자 (3a) 를 포함하는 편광 필름의 편면에 접착제층 (4) 을 개재하여 0.5㎜ 의 사파이어 기판 (쿄세라사 제조) 을 부착하여 편광판으로 하였다. 또, 편광자 (3b) 를 포함하는 편광 필름의 편면에 접착제층 (4) 을 개재하여 0.5㎜ 의 수정 기판을 부착하여 편광판으로 하였다. 이들 2 장의 편광판을 광 (8) 이 입사되는 방향에 대해서 도 12 에 나타내는 바와 같이 배치하였다. 또한, 2 장의 편광판은 1㎜ 의 간격을 두고 설치하였다. 설치했을 때의, 편광판 간 거리를 포함한 두께는, 약 2.5㎜ 였다. 결과를 표 3 및 표 4 에 나타낸다.

본 발명의 편광판은, 내광성이 우수하고 또한 소형화 가능하다. 이로써, 투사형 액정 표시 장치에 사용한 경우, 광학계의 소형화에 크게 공헌할 수 있으며, 고휘도 또한 장기 수명화를 도모할 수 있다. 또 본 발명의 편광판은, 초기 내광성, 장기 내광성 및 내열성 모두 우수하다.

도 1 은 편광자를 1 장 구비한 본 발명에 관련된 편광판의 구성예를 설명하는 도면.

도 2 는 편광자를 1 장 구비한 본 발명에 관련된 편광판의 다른 구성예를 설명하는 도면 (실시예 1 ∼ 8, 비교예 1 의 구성도).

도 3 은 편광자를 1 장 구비한 본 발명에 관련된 편광판의 다른 구성예를 설명하는 도면.

도 4 는 편광자를 1 장 구비한 본 발명에 관련된 편광판의 다른 구성예를 설명하는 도면.

도 5 는 편광자를 2 장 구비한 본 발명에 관련된 편광판의 구성예를 설명하는 도면 (실시예 10 ∼ 23 의 구성도).

도 6 은 편광자를 2 장 구비한 본 발명에 관련된 편광판의 다른 구성예를 설명하는 도면.

도 7 은 편광자를 2 장 구비한 본 발명에 관련된 편광판의 다른 구성예를 설명하는 도면.

도 8 은 편광자를 2 장 구비한 본 발명에 관련된 편광판의 다른 구성예를 설명하는 도면.

도 9 는 편광자를 2 장 구비한 본 발명에 관련된 편광판의 다른 구성예를 설명하는 도면.

도 10 은 본 발명의 광학 부재의 구성의 일례를 설명하는 도면.

도 11 은 종래의 편광판의 구성을 설명하는 도면.

도 12 는 비교예 3 에 사용한 편광판의 구성을 설명하는 도면.

도 13 은 프로젝터 광로도.

도 14 는 내광성 평가 장치를 나타내는 개략도.

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1…투명 기판 (제 1 투명 기판), 2…투명 기판 (제 2 투명 기판), 3, 3a, 3b…편광자, 4, 4a, 4b, 5, 6, 6a, 6b, 11…접착제층, 7…밀봉제, 8…조사광, 9a, 9b…보호층, 10…투명 기판 (제 3 투명 기판), 12…위상차 필름, 20…고압 수은 램프, 21…UV/IR 컷 필터, 22…플라이 아이 렌즈, 23…편광 빔 스플리터 어레이, 24…다이크로익 미러, 25…렌즈, 26…샘플 홀더, 27…백색광, 28…적색, 녹색광, 29…청색광, 111…고압 수은 램프, 112…렌즈 어레이, 112a…미소한 렌즈, 113…렌즈 어레이, 114…편광 변환 소자, 115…중첩 렌즈, 122…반사 미러, 121, 123, 132…다이크로익 미러, 134…반사 미러, 135…렌즈, 140R…적색용 LCD 패널, 140G…녹색용 LCD 패널, 140B…청색용 LCD 패널, 142…편광판 (입사측), 143…편광판 (출사측), 150…크로스 다이크로익 프리즘, 170…투사 렌즈, 180…스크린.

Claims (21)

1. 적어도 2 장의 투명 기판이 이격 대향되고, 일방의 최외 (最外) 에 위치하는 제 1 투명 기판과 타방의 최외에 위치하는 제 2 투명 기판 사이에, 적어도 1 장의 편광자가 형성된 편광판으로서,

   상기 각 편광자의 일방면측에는 제 1 접착제층이 형성되고, 타방면측에는 제 2 접착제층이 형성되고,

   상기 제 1 접착제층과 상기 제 2 접착제층은 유리 전이 온도가 상이한, 편광판.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 접착제층 및 상기 제 2 접착제층 중, 일방의 접착제층이 탄성 접착제 또는 점착제로 형성되고, 타방의 접착제층이 경화성 접착제로 형성되는, 편광판.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 투명 기판과 상기 제 2 투명 기판 사이에 1 장의 편광자가 형성되고,

   상기 편광자는, 상기 제 1 접착제층에 의해 상기 제 1 투명 기판과 접합하고, 상기 제 2 접착제층에 의해 상기 제 2 투명 기판과 접합하고 있는, 편광판.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 투명 기판과 상기 제 2 투명 기판이 서로 마주 보는 내면에, 제 1 접착층이 각각 형성되고, 상기 제 1 접착제층에 의해, 서로 상이한 2 장의 편광자가 각각의 상기 투명 기판에 장착되어 있는, 편광판.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 제 1 투명 기판에 장착된 편광자의 상기 제 1 접착제층에 접하고 있는 면과는 반대측인 면과, 상기 제 2 투명 기판에 장착된 편광자의 상기 제 1 접착제층에 접하고 있는 면과는 반대측인 면이 상기 제 2 접착제층에 의해 접합되어 있는, 편광판.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 제 1 투명 기판 및 상기 제 2 투명 기판에 각각 장착된 편광자의, 상기 제 1 접착제층에 접하고 있는 면과는 반대측인 면에 보호층이 각각 형성되고, 상기 보호층끼리가 상기 제 2 접착제층에 의해 접합되어 있는, 편광판.
7. 제 4 항에 있어서,

   상기 제 1 투명 기판 및 상기 제 2 투명 기판에 각각 장착된 편광자의, 상기 제 1 접착제층에 접하고 있는 면과는 반대측인 면에 보호층이 각각 형성되고, 상기 보호층끼리가 제 3 투명 기판을 사이에 두고 상기 제 2 접착제층에 의해 접합되어 있는, 편광판.
8. 제 4 항에 있어서,

   중심 파장이 440㎚ 인 광에 있어서, 상기 제 1 투명 기판 및 상기 제 2 투명 기판에 각각 장착된 편광자 중 일방의 편광자의 흡수축 방향의 투과율이 10% ∼ 70% 이고, 타방의 편광자의 흡수축 방향의 투과율이 1% 이하인, 편광판.
9. 제 4 항에 있어서,

   중심 파장이 550㎚ 인 광에 있어서, 상기 제 1 투명 기판 및 상기 제 2 투명 기판에 각각 장착된 편광자 중 일방의 편광자의 흡수축 방향의 투과율이 10% ∼ 70% 이고, 타방의 편광자의 흡수축 방향의 투과율이 1% 이하인, 편광판.
10. 제 4 항에 있어서,

    중심 파장이 610㎚ 인 광에 있어서, 상기 제 1 투명 기판 및 상기 제 2 투명 기판에 각각 장착된 편광자 중 일방의 편광자의 흡수축 방향의 투과율이 10% ∼ 70% 이고, 타방의 편광자의 흡수축 방향의 투과율이 1% 이하인, 편광판.
11. 제 1 항에 있어서,

    상기 편광자의 수분 함유량이 5중량% 이하인, 편광판.
12. 제 1 항에 있어서,

    상기 편광자가, 폴리비닐알코올계 수지의 편광자 기판에 2색성 염료 또는 요오드를 흡착 배향시킨 것인, 편광판.
13. 제 1 항에 있어서,

    상기 편광자가, 폴리비닐알코올/폴리비닐렌 블록 코폴리머로 이루어지는 필름인, 편광판.
14. 제 1 항에 있어서,

    상기 제 1 투명 기판 및 상기 제 2 투명 기판 중 적어도 일방의 열전도율이 5W/(m·K) 이상인, 편광판.
15. 제 1 항에 있어서,

    상기 제 1 투명 기판 및 상기 제 2 투명 기판의 일방의 재질이, 수정, 사파이어, 마그네시아 및 스피넬로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종이고, 타방의 재질이, 마그네시아, 스피넬, 석영 유리, 규산염 유리, 붕규산염 유리 및 수정으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종인, 편광판.
16. 제 1 항에 있어서,

    상기 제 1 투명 기판 및 상기 제 2 투명 기판 중 적어도 일방이 단결정 투명 기판인, 편광판.
17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 기재된 편광판과 위상차 필름을 접합하여 이루어지는, 광학 부재.
18. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 기재된 편광판의 제조 방법으로서,

    감압하에서, 제 1 접착제층 및/또는 제 2 접착제층을 형성하는 공정을 갖는, 편광판의 제조 방법.
19. 제 18 항에 있어서,

    편광자를 130℃ 이하의 온도에서 건조시키는 공정을 추가로 갖는, 편광판의 제조 방법.
20. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 기재된 편광판과 액정 디스플레이 패널을 갖는, 투사형 액정 표시 장치.
21. 제 20 항에 있어서,

    제 1 투명 기판 및 제 2 투명 기판 중 적어도 일방이 단결정 투명 기판이고, 상기 단결정 투명 기판이 액정 디스플레이 패널측이 되도록 상기 편광판이 형성되 어 있는, 투사형 액정 표시 장치.

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