TW202221366A - 偏光板及圖像顯示裝置 - Google Patents

偏光板及圖像顯示裝置 Download PDF

Info

Publication number
TW202221366A
TW202221366A TW110136885A TW110136885A TW202221366A TW 202221366 A TW202221366 A TW 202221366A TW 110136885 A TW110136885 A TW 110136885A TW 110136885 A TW110136885 A TW 110136885A TW 202221366 A TW202221366 A TW 202221366A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
polarizing plate
mass
based resin
layer
adhesive
Prior art date
Application number
TW110136885A
Other languages
English (en)
Inventor
太田裕史
萩原慎也
江端範充
Original Assignee
日商住友化學股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2021082576A external-priority patent/JP7089093B2/ja
Application filed by 日商住友化學股份有限公司 filed Critical 日商住友化學股份有限公司
Publication of TW202221366A publication Critical patent/TW202221366A/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • G02B5/3033—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid
    • G02B5/3041—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid comprising multiple thin layers, e.g. multilayer stacks
    • G02B5/305—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid comprising multiple thin layers, e.g. multilayer stacks including organic materials, e.g. polymeric layers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • G02B5/3033—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/02—Physical, chemical or physicochemical properties
    • B32B7/023—Optical properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04—Interconnection of layers
    • B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J201/00—Adhesives based on unspecified macromolecular compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00—Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/20—Adhesives in the form of films or foils characterised by their carriers
    • C09J7/29—Laminated material
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/14—Protective coatings, e.g. hard coatings
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3083—Birefringent or phase retarding elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528—Polarisers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/868—Arrangements for polarized light emission
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/50—OLEDs integrated with light modulating elements, e.g. with electrochromic elements, photochromic elements or liquid crystal elements
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2203/00—Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2203/318—Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils for the production of liquid crystal displays
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2301/00—Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/40—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the presence of essential components
    • C09J2301/416—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the presence of essential components use of irradiation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Adhesive Tapes (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

本發明提供一種偏光板，其即使被用於層間填充構成的圖像顯示裝置，在即使暴露於例如溫度115℃的高溫環境時，穿透率降低之抑制效果亦優異。
本發明之偏光板具有：在聚乙烯醇系樹脂層中使二色性色素吸附配向所形成之偏光元件，及透明保護膜，其中，前述聚乙烯醇系樹脂層的形成中所使用的聚乙烯醇系樹脂的硼吸附率為5.70質量%以上，前述偏光元件包含鉀離子與鉀離子以外的金屬離子，前述偏光元件中，前述金屬離子的含有率為0.05質量%以上，含水率為溫度20℃、相對濕度30%的平衡含水率以上並且為溫度20℃、相對濕度50%的平衡含水率以下。

Description

偏光板及圖像顯示裝置
本發明係關於偏光板。再者，本發明係關於該偏光板的一面貼合於圖像顯示單元、另一面貼合於觸控面板或前面板等透明構件而成的圖像顯示裝置。
液晶顯示裝置(LCD)不僅用於液晶電視，亦廣泛用於電腦、行動電話等行動式裝置、車用導航等車載用途等。通常，液晶顯示裝置具有以黏著劑(pressure sensitive adhesive)將偏光板貼合於液晶單元兩側而成的液晶面板構件，並藉由液晶面板構件控制來自背光構件的光而進行顯示。又，有機EL顯示裝置近年來亦與液晶顯示裝置同樣地，被廣泛地用於電視、行動電話等行動式裝置、車用導航等車載用途等。有機EL顯示裝置中，為了抑制外部光線被金屬電極(陰極)反射而看起來猶如鏡面，有在圖像顯示面板的視認側表面配置圓偏光板(包含偏光元件與λ/4板的積層體)之情形。
如上述，偏光板作為液晶顯示裝置或有機EL顯示裝置的構件而被搭載於車上的機會越來越多。車載用圖像顯示裝置中所使用的偏光板，相較於其以外的電視及行動電話等行動式用途，暴露於高溫環境下的情況多，而要求在更高溫下的特性變化小(高溫耐久性)。
另一方面，以防止來自外表面的衝擊所導致之圖像顯示面板破損等為目的，在比圖像顯示面板之偏光板更靠近視認側之處設置透明樹脂板或玻璃板等前面板(亦稱為「窗層(Window layer)」等)的構成越來越多。又，在具備觸控面板的顯示裝置中廣泛採用下述構成：在比圖像顯示面板之偏光板更靠近視認側之處設置觸控面板，並且在比觸控面板更靠近視認側之處具備前表面透明板。
如此之構成中，在圖像顯示面板與前表面透明板或觸控面板等透明構件之間存在空氣層時，會因在空氣層界面的光反射而產生外部光線的倒映，而有畫面的視認性降低的傾向。因此，採用下列構成的動機普遍化：在配置於圖像顯示面板之視認側表面的偏光板與透明構件之間的空間，填充屬於空氣層以外的層且通常為固體層(以下有時「層間填充劑」之情形)的構成(以下稱為「層間填充構成」之情形)，較佳是以折射率與此等材料接近的材料進行填充的構成。以抑制因界面的反射導致的視認性降低，並且接著固定各構件之間為目的，使用黏著劑或UV硬化型接著劑作為層間填充劑(例如參照專利文獻1)。
上述層間填充構成已普遍用於大多在戶外使用的行動電話等行動式用途。又，近年來對於視認性的要求提高，因此在車用導航裝置等車載用途中，亦開始研究將前表面透明板配置於圖像顯示面板表面，並且在面板與前表面透明板之間填充黏著劑層等的層間填充構成。
然而，有報告指出採用如此之構成時，在溫度95℃的環境下例如放置200小時的情況中，在偏光板面內中央部可觀察到穿透率顯著地降低，另一方面，即使將偏光板單獨在溫度95℃的環境下放置1000小時，亦未觀察到穿透率的顯著降低。從此等的結果亦有報告指出，在高溫環境下偏光板的穿透率顯著 降低，係採用層間填充構成之圖像顯示裝置暴露在高溫環境時特有的問題，該層間填充構成係在偏光板的一面與圖像顯示單元貼合，且另一面與觸控面板或前表面透明板等透明構件貼合而成的者(專利文獻2)。
專利文獻2中提案下述方法作為該問題的解決方法：使偏光板每單位面積的水分量在預定量以下，並且使與偏光元件鄰接之透明保護膜的飽和吸水量在預定量以下，藉此抑制穿透率的降低之方法。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平11-174417號公報
[專利文獻2]日本特開2014-102353號公報
然而，就目前的偏光板而言，若將高溫環境的溫度提升至115℃，在此高溫環境下暴露一定時間後有穿透率降低之情形。本發明之目的在於提供一種偏光板，其即使被用於層間填充構成之圖像顯示裝置的情況中，在例如即使暴露於溫度115℃之高溫環境下時抑制穿透率降低的效果亦優異；以及一種使用了該偏光板的圖像顯示裝置。
本發明提供以下的偏光板、以及圖像顯示裝置。
[1]一種偏光板，係具有：在聚乙烯醇系樹脂層中使二色性色素吸附配向所形成之偏光元件、及透明保護膜，其中，
前述聚乙烯醇系樹脂層的形成中所使用的聚乙烯醇系樹脂的硼吸附率為5.70質量%以上，
前述偏光元件包含鉀離子與鉀離子以外的金屬離子，
前述偏光元件中，前述金屬離子的含有率為0.05質量%以上，含水率為溫度20℃、相對濕度30%的平衡含水率以上，且為溫度20℃、相對濕度50%的平衡含水率以下。
[2]一種偏光板，係具有：在聚乙烯醇系樹脂層中使二色性色素吸附配向所形成之偏光元件、及透明保護膜，其中，
前述聚乙烯醇系樹脂層的形成中所使用的聚乙烯醇系樹脂的硼吸附率為5.70質量%以上，
前述偏光元件包含鉀離子與鉀離子以外的金屬離子，
前述偏光元件中，前述金屬離子的含有率為0.05質量%以上，
前述偏光板的含水率為溫度20℃、相對濕度30%的平衡含水率以上，且為溫度20℃、相對濕度50%的平衡含水率以下。
[3]如[1]或[2]所述之偏光板，其中，前述金屬離子包含選自由鈷、鎳、鋅、鉻、鋁、銅、錳及鐵的離子所構成之群組中的至少一種。
[4]如[1]至[3]中任一項所述之偏光板，其中，前述偏光元件中，硼的含有率為3.9質量%以上8.0質量%以下。
[5]如[1]至[4]中任一項所述之偏光板，係更具有將前述偏光元件與前述透明保護膜貼合的接著劑層，其中，
前述接著劑層為水系接著劑的塗佈層。
[6]如[5]所述之偏光板，其中，前述水系接著劑中，甲醇的濃度為10質量%以上70質量%以下。
[7]如[5]或[6]所述之偏光板，其中，前述水系接著劑包含聚乙烯醇系樹脂。
[8]如[5]至[7]中任一項所述之偏光板，其中，前述接著劑層的厚度為0.01μm以上7μm以下。
[9]如請求項1至8中任一項所述之偏光板，係更具備相位差膜，其中，
前述相位差膜中，從前述偏光元件側依序具備屬於聚合性液晶化合物之硬化物的第1光學補償層、及屬於聚合性液晶化合物之硬化物的第2光學補償層，
前述偏光元件的吸收軸與前述第2光學補償層的慢軸大致平行，
前述第1光學補償層及前述第2光學補償層滿足下式(1)及(2)：
nz1>nx1=ny1 (1)
Figure 110136885-A0202-12-0005-1
 [上述式(1)及(2)中，將前述第1光學補償層及前述第2光學補償層各自的面內慢軸方向的折射率設為nx1、nx2，將面內快軸方向的折射率設為ny1、ny2，將厚度方向的折射率設為nz1、nz2]。
[10]如[9]所述之偏光板，其中，前述相位差膜係隔著活性能量線硬化型接著劑層而被積層。
[11]如[1]至[10]中任一項所述之偏光板，其中，前述偏光板係用於圖像顯示裝置，前述圖像顯示裝置中，固體層係與前述偏光板的兩面相接而設置於前述偏光板的兩面。
[12]一種圖像顯示裝置，係具有：圖像顯示單元，積層於前述圖像顯示單元的視認側表面之第1黏著劑層，及積層於前述第1黏著劑層的視認側表面之[1]至[10]中任一項所述之偏光板。
[13]如[12]所述之圖像顯示裝置，係更具有：積層於前述偏光板的視認側表面之第2黏著劑層，及積層於前述第2黏著劑層的視認側表面之透明構件。
[14]如[13]所述之圖像顯示裝置，其中，前述透明構件為玻璃板或透明樹脂板。
[15]如[13]所述之圖像顯示裝置，其中，前述透明構件為觸控面板。
根據本發明，可提供一種偏光板，其即使被用於層間填充構成之圖像顯示裝置，高溫耐久性亦優異。具體而言，例如可提供一種暴露於溫度115℃之高溫環境下仍可抑制穿透率降低的偏光板。再者，藉由使用本發明的偏光板，可提供一種在高溫環境下抑制穿透率降低的圖像顯示裝置。
以下說明本發明的實施型態，但本發明不限於以下的實施型態。
[偏光板]
本實施型態之偏光板，係具有在包含聚乙烯醇系樹脂之層中使二色性色素吸附配向而成的偏光元件及透明保護膜。上述偏光元件係使用硼吸附率為5.70質量%以上的聚乙烯醇系樹脂所形成。上述偏光元件包含鉀離子(以下有時稱為「第1金屬離子」)與鉀離子以外的金屬離子(以下有時稱為「第2金屬離子」)， 第2金屬離子的含有率為0.05質量%以上。本實施型態之偏光板具有下述(a)及(b)的至少一特徵。
(a)偏光元件的含水率為溫度20℃、相對濕度30%的平衡含水率以上，並且為溫度20℃、相對濕度50%的平衡含水率以下。
(b)偏光板的含水率為溫度20℃、相對濕度30%的平衡含水率以上，並且為溫度20℃、相對濕度50%的平衡含水率以下。
本實施型態的偏光板，係藉由使偏光元件或偏光板的含水率、用於偏光元件的聚乙烯醇系樹脂的硼吸附率、及第2金屬離子的含有率在上述範圍內，即使作為層間填充構成的圖像顯示裝置之構成要件而長時間暴露於高溫環境下，亦可抑制穿透率降低。
根據本實施型態的偏光板，即使被用於層間填充構成的圖像顯示裝置，在例如暴露於溫度115℃的高溫環境下25小時以上、30小時以上或40小時以上，亦可抑制穿透率降低。
(特徵(a))
具有特徵(a)時，偏光元件的含水率為溫度20℃、相對濕度30%的平衡含水率以上，並且為溫度20℃、相對濕度50%的平衡含水率以下。偏光元件的含水率較佳係在溫度20℃、相對濕度45%的平衡含水率以下，更佳係在溫度20℃、相對濕度42%的平衡含水率以下。低於溫度20℃、相對濕度30%的平衡含水率時，偏光元件的操作性降低而變得容易破裂。偏光元件的含水率高於溫度20℃、相對濕度50%的平衡含水率時，偏光元件的穿透率變得容易降低。據推論，這是因為偏光元件的含水率高時，聚乙烯醇(以下亦稱為「PVA」)系樹脂變得容易進行多烯化。偏光元件的含水率為偏光板中的偏光元件的含水率。
確認偏光元件的含水率是否為溫度20℃、相對濕度30%的平衡含水率以上並且為溫度20℃、相對濕度50%的平衡含水率以下之範圍內的方法，可列舉：將偏光元件保管於調整為上述溫度及上述相對濕度之範圍的環境中，固定時間質量無變化時視為與環境達到平衡的方法；或預先計算偏光元件在調整為上述溫度及上述相對濕度之範圍的環境中的平衡含水率，再將偏光元件的含水率與預先計算之平衡含水率進行比對而藉此確認的方法。
含水率為溫度20℃、相對濕度30%的平衡含水率以上並且為溫度20℃、相對濕度50%的平衡含水率以下的偏光元件的製造方法並未特別限定，可列舉例如：在調整為上述溫度與上述相對濕度之範圍的環境中將偏光元件保管10分鐘以上3小時以下的方法、或是以30℃以上90℃以下進行加熱處理的方法。
製造上述含水率之偏光元件的其他較佳方法可列舉：將在偏光元件的至少單面上積層有保護膜的積層體、或是使用偏光元件所構成的偏光板保管於調整為上述溫度與上述相對濕度之範圍的環境中10分鐘以上120小時以下的方法；或是以30℃以上90℃以下進行加熱處理的方法。在製作採用層間填充構成的圖像顯示裝置時，亦可在將圖像顯示單元上積層有偏光板的圖像顯示面板保管於調整為上述溫度與上述相對濕度之範圍的環境中10分鐘以上3小時以下或是以30℃以上90℃以下進行加熱之後，再貼合前面板。
偏光元件的含水率，較佳係偏光元件單獨或偏光元件與保護膜的積層體在用以構成偏光板的材料階段時，即將含水率調整為上述數值範圍。構成偏光板後再調整含水率的情況中，捲曲變得太大，有在貼合至圖像顯示單元時容易發生不良的情形。藉由使用在構成偏光板前的材料階段即調整為上述含水率 的偏光元件來構成偏光板，可輕易地構成具備含水率滿足上述數值範圍之偏光元件的偏光板。亦可在將偏光板貼合於圖像顯示單元的狀態下，將偏光板中的偏光元件的含水率調整為上述數值範圍。此時，由於偏光板貼合於圖像顯示單元而不易發生捲曲。
(特徵(b))
具有特徵(b)時，偏光板的含水率為溫度20℃、相對濕度30%的平衡含水率以上並且為溫度20℃、相對濕度50%的平衡含水率以下。偏光板的含水率較佳係在溫度20℃、相對濕度45%的平衡含水率以下，更佳係在溫度20℃、相對濕度42%的平衡含水率以下。低於溫度20℃、相對濕度30%的平衡含水率時，偏光板的操作性變差而容易破裂。偏光板的含水率超過溫度20℃、相對濕度50%的平衡含水率時，偏光元件的穿透率變得容易降低。據推論，這是因為若偏光板的含水率高時，PVA系樹脂變得容易進行多烯化。
確認偏光板的含水率是否為溫度20℃、相對濕度30%的平衡含水率以上並且為溫度20℃、相對濕度50%的平衡含水率以下之範圍內的方法，可列舉：將偏光板保管於調整為上述溫度及上述相對濕度之範圍的環境中，固定時間質量無變化時視為與環境達到平衡的方法；或是預先計算偏光板在調整為上述溫度及上述相對濕度範圍之環境中的平衡含水率，再將偏光板的含水率與預先計算之平衡含水率進行比對而藉此確認的方法。
含水率為溫度20℃、相對濕度30%的平衡含水率以上並且為溫度20℃、相對濕度50%的平衡含水率以下的偏光板的製造方法並未特別限定，可列舉例如：在調整為上述溫度與上述相對濕度之範圍的環境中將偏光板保管10分鐘以上、3小時以下的方法，或是以30℃以上90℃以下進行加熱處理的方法。
製作採用層間填充構成的圖像顯示裝置時，亦可將圖像顯示單元上積層有偏光板的圖像顯示面板保管於調整為上述溫度與上述相對濕度之範圍的環境中10分鐘以上3小時以下、或是以30℃以上90℃以下加熱後再貼合前面板。
<偏光元件>
在包含PVA系樹脂的層(本說明書中亦稱為「PVA系樹脂層」)中使二色性色素吸附配向所形成之偏光元件，可使用習知的偏光元件。如此之偏光元件可列舉：使用PVA系樹脂膜，以二色性色素將此PVA系樹脂膜染色並進行單軸延伸所形成者；以及使用將包含PVA系樹脂之塗佈液塗佈於基材膜上所得到的積層膜，以二色性色素將屬於此積層膜之塗佈層的PVA系樹脂層染色，並將積層膜進行單軸延伸所形成者。
偏光元件係由將聚乙酸乙烯酯系樹脂皂化所得之PVA系樹脂所形成。
聚乙酸乙烯酯系樹脂除了屬於乙酸乙烯酯之均聚物的聚乙酸乙烯酯以外，可舉出乙酸乙烯酯以及可與其共聚合之其他單體的共聚物。可共聚合的其他單體可列舉例如：不飽和羧酸類、乙烯等烯烴類、乙烯醚類、不飽和磺酸類等。
本發明中，係由硼吸附率為5.70質量%以上的PVA系樹脂形成PVA系樹脂層。亦即，在實施染色及延伸之前的原料階段中，PVA系樹脂的硼吸附率為5.70質量%以上。藉由使用如此之PVA系樹脂，例如即使暴露於溫度105℃的高溫環境時，穿透率亦變得不易降低。又，PVA系樹脂的硼吸附率較佳為10質量%以下。藉由使用如此之PVA系樹脂製作偏光元件，不會使硼酸處理槽中的硼酸濃度成為高濃度，又亦可縮短硼酸處理的處理時間，而變得容易得到 預期的偏光元件，偏光元件的生產性亦提升。PVA系樹脂的硼吸附率在10質量%以下時，可在PVA系樹脂層中摻入適量的硼，容易降低偏光元件的收縮力。其結果，在組裝至圖像顯示裝置時，變得不易在前面板等其他構件與偏光板之間發生剝離等的不良情形。又，PVA系樹脂的硼吸附率未達5.70%時，例如暴露於溫度105℃的高溫環境時穿透率亦容易降低，又如上述，可能導致生產性降低。PVA系樹脂的硼吸附率可以後述實施例所述之方法測定。
PVA系樹脂的硼吸附率，係反映出PVA系樹脂中分子鏈彼此之間隔及結晶結構的特性。硼吸附率在5.70質量%以上的PVA系樹脂，被認為相較於硼吸附率未達5.70質量%的PVA系樹脂，分子鏈彼此之間隔較寬，PVA系樹脂的結晶少。因此推論變得容易在PVA系樹脂層中摻入硼、第1金屬離子、第2金屬離子，而在高溫環境下容易防止多烯化。
PVA系樹脂的硼吸附率係例如可在製造偏光元件前的階段對於PVA系樹脂進行熱水處理、酸性溶液處理、超音波照射處理、放射線照射處理等事前處理而調整。藉由此等的處理，可使PVA系樹脂中分子鏈彼此之間隔變寬，或是可破壞結晶結構。熱水處理可列舉例如：浸漬於30℃至100℃的純水中1秒至90秒再使其乾燥的處理。酸性溶液處理可列舉例如：浸漬於濃度為10質量%至20質量%的硼酸水溶液中1秒至90秒再使其乾燥的處理。超音波處理可列舉例如：以200W至500W的輸出照射頻率為20至29kc的超音波30秒至10分鐘的處理。超音波處理可在水等溶劑中進行。
PVA系樹脂的皂化度較佳為約85莫耳%以上，更佳為約90莫耳%以上，再佳為約99莫耳%至100莫耳%。PVA系樹脂的聚合度為1000至10000， 較佳為1500至5000。此PVA系樹脂亦可進行改質，例如，亦可為經醛類改質的聚乙烯基甲醛、聚乙烯基縮醛、聚乙烯基丁醛等。
本實施型態的偏光元件之厚度較佳為5至50μm，更佳為8至28μm，再佳為12至22μm，最佳為12至15μm。藉由使偏光元件的厚度在50μm以下，可抑制在高溫環境下PVA系樹脂的多烯化導致光學特性降低的影響，又藉由使偏光元件的厚度在5μm以上，容易形成達到預期光學特性之構成。
偏光板具有相位差膜時，偏光元件的厚度較佳為5至22μm，更佳為12至15μm。藉由使偏光元件的厚度在如此之範圍內，伴隨高溫環境下偏光元件之收縮而產生的面內相位差分布變小，顯示裝置的顯示品質成為良好者。又，藉由使偏光元件的厚度在12μm以上，容易維持高濕環境下的偏光特性。
偏光元件中的第2金屬離子的含有率較佳為0.05質量%以上10.0質量%以下，更佳為0.05質量%以上8.0質量%以下，再佳為0.1質量%以上6.0質量%以下。偏光元件的第2金屬離子含有率超過10.0質量%時，可能導致高溫高濕環境中的偏光度降低。又，第2金屬離子的含有率未達0.05質量%時，有高溫環境中之耐久性的提升效果不充分之情形。另外，偏光元件中的第2金屬離子的含有率係例如可藉由高頻感應偶合電漿(Inductively Coupled Plasma：ICP)發光分光分析法，以金屬元素相對於偏光元件質量的質量分率(質量%)算出。據認為金屬元素在偏光元件中係以金屬離子的狀態存在、或是其與聚乙烯醇系樹脂之構成要件形成交聯結構的狀態存在，但此處所述的第2金屬離子之含有率係作為金屬原子的值。
第2金屬離子只要是鉀離子以外的金屬離子則未限定，較佳為鹼金屬以外的金屬離子，尤其從調整色調及賦予耐久性的觀點而言，較佳係包含 鈷、鎳、鋅、鉻、鋁、銅、錳、鐵等過渡金屬之金屬離子的至少一種。此等金屬離子之中，從調整色調及賦予耐熱性等觀點而言，較佳為鋅離子。
偏光元件中的硼含有率較佳為2.4質量%以上。又，硼的含有率較佳為3.9質量%以上8.0質量%以下，更佳為4.2質量%以上7.0質量%以下，再佳為4.4質量%以上6.0質量%以下。偏光元件的硼含有率超過8.0質量%時，偏光元件的收縮力變大，可能在組裝至圖像顯示裝置時與所貼合的前面板等其他構件之間發生剝離等不良情形。又，硼的含有率未達2.4質量%時，可能無法達成期望的光學特性。另外，偏光元件中的硼含有率係例如可藉由高頻感應偶合電漿(Inductively Coupled Plasma：ICP)發光分光分析法，以硼相對於偏光元件之質量的質量分率(質量%)算出。據認為硼在偏光元件中係以硼酸的狀態存在、或是其與聚乙烯醇系樹脂之構成要件形成交聯結構的狀態存在，但此處所述之硼含有率係作為硼原子(B)的值。
藉由使偏光元件的硼含有率在2.4質量%以上8.0質量%以下，即使作為層間填充構成之圖像顯示裝置的構成要件而暴露於高溫環境下，亦可抑制穿透率降低。據推論這是因為偏光元件中硼的含有率為2.4質量%以上8.0質量%以下時，即使在高溫環境下亦不易發生多烯化而可抑制穿透率降低。
從抑制在高溫環境下偏光元件之光學特性降低的觀點而言，偏光元件中的鉀離子的含有率較佳為0.28質量%以上，更佳為0.32質量%以上，再佳為0.34質量%以上。然後，從抑制高溫環境下中的色相變化的觀點而言，偏光元件中的鉀離子的含有率較佳為0.60質量%以下，更佳為0.55質量%以下，再佳為0.50質量%以下。鉀離子的含有率可以與第2金屬離子之含有率相同的方法測定，此處所指的鉀離子之含有率係作為鉀原子的值。
詳細的機制雖不明確，但推論是因為相較於以往的偏光元件，硼的含量多，鉀離子的含量少，利用硼酸交聯使得偏光元件中的聚乙烯醇的羥基受到保護(穩定化)，又藉由適量的鉀離子含有率，使偏光元件中成為對離子的碘離子穩定化，因此可抑制多烯化。
偏光元件的視感度校正單體穿透率較佳為38.8%至44.8%，更佳為40.4%至43.2%，再佳為40.7%至43.0%。視感度校正單體穿透率超過44.8%時，有導致在高溫環境下發生紅變等光學特性之劣化變嚴重之情形，視感度校正單體穿透率若未達38.8%時，在高溫環境下容易進行多烯化，有導致光學特性的劣化變嚴重之情形。
視感度校正單體穿透率係可根據JIS Z8701-1982所規定的2度視野(C光源)進行視感度校正並測定Y值而求出。視感度校正單體穿透率，例如，可由日本分光股份有限公司製的分光光度計(型號：V7100)等簡易地測定。
偏光元件的製造方法並未特別限定，典型而言，將捲繞成滾筒狀的聚乙烯醇系樹脂膜捲出並進行延伸、染色、交聯等而製作的方法(以下稱為「製造方法1」)；或是將包含聚乙烯醇系樹脂的塗佈液塗佈於基材膜上而形成作為塗佈層的聚乙烯醇系樹脂層，再將所得之積層體進行延伸之步驟的方法(以下稱為「製造方法2」)。
製造方法1中，可經由下列步驟製造：將聚乙烯醇系樹脂膜進行單軸延伸的步驟、藉由以碘等二色性色素將聚乙烯醇系樹脂膜染色而使其吸附二色性色素的步驟、以硼酸水溶液處理吸附有二色性色素的聚乙烯醇系樹脂膜的步驟、及在硼酸水溶液的處理後進行水洗的步驟。
偏光元件中所包含之硼的含有率及鉀離子的含有率可由下列條件控制：膨潤步驟、染色步驟、交聯步驟、延伸步驟及水洗步驟中的各種處理浴中的任一步驟中所包含之硼酸、硼酸鹽、硼砂等硼化合物等供給硼成分之物質的濃度及碘化鉀等鹵化鉀等供給鉀成分之物質的濃度、上述各處理浴的處理溫度及處理時間。尤其是，在交聯步驟及延伸步驟中，可藉由供給硼成分之物質的濃度等處理條件而將硼的含有率輕易地調整至期望的範圍。又，除了考慮到染色步驟、交聯步驟、或延伸步驟等之中所使用的供給硼成分之物質及供給鉀成分之物質的使用量等處理條件以外，從可由聚乙烯醇系樹脂膜溶出硼、鉀等成分、或是可使硼、鉀等成分吸附於聚乙烯醇系樹脂膜的觀點而言，水洗步驟容易將硼的含有率及鉀離子的含有率調整至期望範圍。
膨潤步驟係將聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於膨潤浴中的處理步驟，其可去除聚乙烯醇系樹脂膜表面的髒污及結塊劑等，又可藉由使聚乙烯醇系樹脂膜膨潤而抑制染色不均。膨潤浴通常係使用以水、蒸餾水、純水等水作為主成分的媒介。膨潤浴中可依照一般方法適當地添加界面活性劑、醇等。又，從控制偏光元件的鉀含有率的觀點而言，亦可在膨潤浴中使用碘化鉀，此時膨潤浴中，碘化鉀的濃度較佳為1.5質量%以下，更佳為1.0質量%以下，再佳為0.5質量%以下。
膨潤浴的溫度較佳為10至60℃，更佳為15至45℃，再佳為18至30℃。又，浸漬於膨潤浴的時間，因為聚乙烯醇系樹脂膜的膨潤程度受到膨潤浴之溫度的影響而無法一概而論，但較佳為5至300秒，更佳為10至200秒，再佳為20至100秒。膨潤步驟可僅實施一次，亦可因應需求實施多次。
染色步驟係將聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於染色浴(碘溶液)的處理步驟，其可在聚乙烯醇系樹脂膜中使碘或二色性染料等二色性物質吸附、配向。碘溶液通常較佳為碘水溶液，其中，含有碘及作為溶解助劑的碘化物。另外，碘化物可列舉：碘化鉀、碘化鋰、碘化鈉、碘化鋅、碘化鋁、碘化鉛、碘化銅、碘化鋇、碘化鈣、碘化錫、碘化鈦等。此等之中，從控制偏光元件中的鉀含有率的觀點而言，較佳為碘化鉀。
染色浴中，碘的濃度較佳為0.01至1質量%，更佳為0.02至0.5質量%。染色浴中，碘化物的濃度較佳為0.01至10質量%，更佳為0.05至5質量%，再佳為0.1至3質量%。
染色浴的溫度較佳為10至50℃，更佳為15至45℃，再佳為18至30℃。又，浸漬於染色浴的時間，因為聚乙烯醇系樹脂膜的染色程度受到染色浴之溫度的影響而無法一概而論，但較佳為10至300秒，更佳為20至240秒。染色步驟可僅實施一次，亦可因應需求實施多次。
交聯步驟係將在染色步驟中經染色之聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於含硼化合物之處理浴(交聯浴)中的處理步驟，其中，藉由硼化合物使聚乙烯醇系樹脂膜交聯，而使碘分子或染料分子吸附於該交聯結構。硼化合物可列舉例如：硼酸、硼酸鹽、硼砂等。交聯浴一般為水溶液，但例如亦可為與水具有混合性的有機溶劑及水的混合溶液。又，從控制偏光元件中的鉀含有率的觀點而言，交聯浴較佳為包含碘化鉀。
交聯浴中，硼化合物的濃度較佳為1至15質量%，更佳為1.5至10質量%，再佳為2至5質量%。又，交聯浴中使用碘化鉀時，交聯浴中碘化鉀的濃度較佳為1至15質量%，更佳為1.5至10質量%，再佳為2至5質量%。
交聯浴的溫度較佳為20至70℃，更佳為30至60℃。又，浸漬於交聯浴的時間，因為聚乙烯醇系樹脂膜的交聯程度受到交聯浴之溫度的影響而無法一概而論，但較佳為5至300秒，更佳為10至200秒。交聯步驟可僅實施一次，亦可因應需求實施多次。
延伸步驟係將聚乙烯醇系樹脂膜在至少一方向上延伸預定倍率的處理步驟。一般而言係將聚乙烯醇系樹脂膜在運送方向(長邊方向)上進行單軸延伸。延伸的方法並未特別限制，可採用濕潤延伸法與乾式延伸法的任一種方法。延伸步驟可僅實施一次，亦可因應需求實施多次。延伸步驟可在偏光元件之製造中的任一階段進行。
濕潤延伸法中的處理浴(延伸浴)通常可使用水或與水具有混合性之有機溶劑及水的混合溶液等溶劑。從控制偏光元件中的鉀離子含有率的觀點而言，延伸浴較佳係包含碘化鉀。在延伸浴中使用碘化鉀時，該延伸浴中碘化鉀的濃度較佳為1至15質量%，更佳為2至10質量%，再佳為3至6質量%。又，從抑制在延伸中發生膜破裂的觀點而言，處理浴(延伸浴)中可包含硼化合物，此時，該延伸浴中硼化合物的濃度較佳為1至15質量%，更佳為1.5至10質量%，再佳為2至5質量%。
延伸浴的溫度較佳為25至80℃，更佳為40至80℃，再佳為50至75℃，特佳為65至75℃。提高延伸浴的溫度時，容易將後述金屬離子處理步驟中所使用的第2金屬離子保持於PVA系樹脂層中。藉由提高延伸浴的溫度，可使其上升至PVA系樹脂層中的PVA的軟化點附近，或是PVA的軟化點以上的溫度。結果推論PVA的結晶比例降低，或是PVA的結晶變小，而第2金屬離子的摻入量增加。又，浸漬延伸浴的時間，因為聚乙烯醇系樹脂膜的延伸程度受 到延伸浴溫度的影響而無法一概而論，但較佳為10至800秒，更佳為30至500秒。另外，濕潤延伸法中的延伸步驟，可單獨進行延伸步驟，亦可與膨潤步驟、染色步驟、交聯步驟、及洗淨步驟中的任一個以上的處理步驟一起實施，亦可將此等組合而進行。與任一個以上的處理步驟一起實施時，交聯步驟係特別適合使處理浴之溫度在延伸步驟中成為最佳之65至75℃的處理步驟。在多種處理浴中進行延伸時，較佳係使至少一種處理浴的溫度為65至75℃，又浸漬於65℃至75℃之處理浴的時間較佳為40至200秒。
乾式延伸法可列舉例如：輥間延伸方法、加熱輥延伸方法、壓縮延伸方法等。另外，乾式延伸法亦可與乾燥步驟一起實施。
對聚乙烯醇系樹脂膜所實施之總延伸倍率(累積的延伸倍率)可因應目標適當地設定，較佳為2至7倍，更佳為3至6.8倍，再佳為3.5至6.5倍。
洗淨步驟係將聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於洗淨浴中的處理步驟，其可將殘留於聚乙烯醇系樹脂膜表面等的異物去除。洗淨浴通常係使用以水、蒸餾水、純水等水作為主成分的媒介。又，從控制偏光元件中的鉀含有率的觀點而言，較佳係在洗淨浴中使用碘化鉀，此時，洗淨浴中碘化鉀的濃度較佳為1至10質量%，更佳為1.5至4質量%，再佳為1.8至3.8質量%。
洗淨浴的溫度較佳為5至50℃，更佳為10至40℃，再佳為15至30℃。又，浸漬於洗淨浴的時間，因為聚乙烯醇系樹脂膜的洗淨程度受到洗淨浴的溫度影響而無法一概而論，但較佳為1至100秒，更佳為2至50秒，再佳為3至20秒。洗淨步驟可僅實施一次，亦可因應需求實施多次。
本發明之偏光元件的製造方法中，在上述步驟之中具有金屬離子處理步驟，或是可將其作為上述步驟以外的步驟。金屬離子處理步驟係將聚乙烯 醇系樹脂膜浸漬於包含第2金屬離子之金屬鹽的水溶液而進行。藉由金屬離子處理步驟，可使聚乙烯醇系樹脂膜中含有第2金屬離子。
第2金屬離子只要是鉀離子以外的金屬離子則未限定，較佳為鹼金屬以外的金屬之離子，尤其從調整色調及賦予耐久性的觀點而言，較佳係包含鈷、鎳、鋅、鉻、鋁、銅、錳、鐵等過渡金屬之金屬離子的至少一種。此等金屬離子之中，從調整色調及賦予耐熱性等觀點而言，較佳為鋅離子。鋅鹽可列舉：氯化鋅、碘化鋅等鹵化鋅、硫酸鋅、乙酸鋅等。
金屬離子處理步驟中係使用金屬鹽溶液。以下說明浸漬於含鋅溶液的處理，以作為在金屬離子處理步驟之中使用鋅鹽水溶液之情況的代表例。
鋅鹽水溶液中的鋅離子濃度為例如0.1至10質量%，較佳為0.3至7質量%。又，鋅鹽溶液中，使用藉由碘化鉀等而使其含有鉀離子及碘離子的水溶液，容易使鋅離子含浸，因而較佳。鋅鹽溶液中的碘化鉀濃度為例如0.1至10質量%，較佳為0.2至5質量%。
浸漬於含鋅溶液的處理中，鋅鹽溶液的溫度通常為15至85℃，較佳為25至70℃。浸漬時間通常為1至120秒，較佳為3至90秒。浸漬於含鋅溶液的處理中，藉由調整鋅鹽溶液的濃度、聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於鋅鹽溶液的溫度、浸漬時間等條件，而將聚乙烯醇系樹脂膜中的鋅含量調整至前述範圍內。進行浸漬於含鋅溶液之處理的時機進行並未特別限制。浸漬於含鋅溶液的處理可單獨進行，亦可預先在染色浴、交聯浴、延伸浴中使鋅鹽共存，然後與染色步驟、交聯步驟、延伸步驟的至少一個步驟同時進行。
在實施前述各步驟後，最後實施乾燥步驟。乾燥步驟係將在洗淨步驟中經洗淨之聚乙烯醇系樹脂膜乾燥而得到偏光元件的步驟。乾燥可以任意的適當方法進行，例如自然乾燥、送風乾燥、加熱乾燥。
製造方法2中，可經由下列步驟製造：將上述包含聚乙烯醇系樹脂之塗佈液塗佈於基材膜上的步驟、將所得之積層膜進行單軸延伸的步驟、以二色性色素將經單軸延伸之積層膜的聚乙烯醇系樹脂層染色而藉此使其吸附二色性色素以作為偏光元件的步驟、以硼酸水溶液處理吸附有二色性色素之膜的步驟、及在硼酸水溶液的處理後進行水洗的步驟。用以形成偏光元件的基材膜，亦可作為偏光元件的保護層使用。亦可因應需求將基材膜從偏光元件剝離去除。
<透明保護膜>
本實施型態中所使用的透明保護膜(以下亦僅稱為「保護膜」)，係隔著接著劑層貼合於偏光元件的至少單面。此透明保護膜可貼合於偏光元件的單面或雙面，更佳係貼合於雙面。
保護膜可同時具有其他光學功能，亦可形成積層有複數層而成的積層結構。從光學特性的觀點而言，保護膜的厚度薄者較佳，但若太薄則強度降低，加工性不佳。適當的膜厚為5至100μm，較佳為10至80μm，更佳為15至70μm。
保護膜可使用醯化纖維素系膜、由聚碳酸酯系樹脂所構成之膜、由降莰烯等環烯烴系樹脂所構成之膜、(甲基)丙烯酸系聚合物膜、聚對苯二甲酸乙二酯等聚酯樹脂系膜等薄膜。偏光元件的雙面具有保護膜之構成時，使用PVA接著劑等水系接著劑進行貼合時，從透濕度的觀點而言，較佳係至少單側的保護 膜為醯化纖維素系膜或(甲基)丙烯酸系聚合物膜的任一種膜，其中，較佳為醯化纖維素膜。
至少一邊的保護膜以補償視角等為目的時，亦可具備相位差功能，此時，膜本身可具有相位差功能，亦可另外具有相位差層，亦可為兩者的組合。
另外，雖說明了具備相位差功能的膜隔著接著劑而直接貼合於偏光元件的構成，但亦可為隔著偏光元件上所貼合之其他保護膜或隔著黏著劑或接著劑貼合而成的構成。
<接著劑層>
構成用以將保護膜貼合於偏光元件之接著劑層的接著劑，可使用任意適當的接著劑。接著劑層可為接著劑的塗佈層。接著劑可使用水系接著劑、溶劑系接著劑、活性能量線硬化型接著劑等，較佳為水系接著劑。從提升耐熱性的觀點而言，接著劑層較佳為含有選自尿素、尿素衍生物、硫脲及硫脲衍生物中的至少一種尿素系化合物。
塗佈接著劑時的厚度可設定為任意適當的值。例如，以可得到硬化後或加熱(乾燥)後具有期望厚度之接著劑層的方式設定。接著劑層的厚度較佳為0.01μm以上7μm以下，更佳為0.01μm以上5μm以下，再佳為0.01μm以上2μm以下，最佳為0.01μm以上1μm以下。
(水系接著劑)
水系接著劑可採用任意適當的水系接著劑。其中，較佳係使用包含PVA系樹脂的水系接著劑(PVA系接著劑)。從接著性的觀點而言，水系接著劑所包含的PVA系樹脂的平均聚合度較佳為100至5500，再佳為1000至4500。從接著性 的觀點而言，平均皂化度較佳為85莫耳%至100莫耳%，再佳為90莫耳%至100莫耳%。
上述水系接著劑所包含的PVA系樹脂較佳為含有乙醯乙醯基(acetoacetyl)，其理由係因為PVA系樹脂層與保護膜的密合性優異，而耐久性優異。含乙醯乙醯基之PVA系樹脂，例如可藉由以任意方法使PVA系樹脂與二乙烯酮(diketene)反應而獲得。含乙醯乙醯基之PVA系樹脂的乙醯乙醯基改質度，代表性而言為0.1莫耳%以上，較佳為0.1莫耳%至20莫耳%。
上述水系接著劑的樹脂濃度較佳為0.1質量%至15質量%，再佳為0.5質量%至10質量%。
水系接著劑中亦可含有交聯劑。交聯劑可使用習知的交聯劑。可列舉例如：水溶性環氧化物、二醛、異氰酸酯等。
PVA系樹脂為含乙醯乙醯基之PVA系樹脂時，交聯劑較佳為乙二醛、乙醛酸鹽、羥甲基三聚氰胺之中的任一種，更佳為乙二醛、乙醛酸鹽的任一種，特佳為乙二醛。
水系接著劑亦可包含有機溶劑。從與水具有混合性的觀點而言，有機溶劑較佳為醇類，醇類之中更佳為甲醇或乙醇。尿素系化合物的一部分對水的溶解度低的反面，亦具有對醇的溶解度充足者。此時，較佳的一態樣為將尿素系化合物溶解於醇以製備尿素系化合物之醇溶液後，再將尿素系化合物的醇溶液添加至PVA水溶液以製備接著劑。
水系接著劑的甲醇濃度較佳為10質量%以上70質量%以下，更佳為15質量%以上60質量%以下，再佳為20質量%以上60質量%以下。藉由 使甲醇的濃度為10質量%以上，更容易抑制高溫環境下的多烯化。又，藉由使甲醇的含有率為70質量%以下，可抑制色相變差。
(活性能量線硬化型接著劑)
活性能量線硬化型接著劑，係藉由照射紫外線等活性能量線而硬化的接著劑，可列舉例如：含聚合性化合物及光聚合性起始劑的接著劑、含光反應性樹脂之接著劑、含黏結劑樹脂及光反應性交聯劑之接著劑等。上述聚合性化合物可列舉：光硬化性環氧系單體、光硬化性丙烯酸系單體、光硬化性胺基甲酸乙酯系單體等光聚合性單體；及源自此等單體的寡聚物等。上述光聚合起始劑可列舉：包含照射紫外線等活性能量線而產生中性自由基、陰離子自由基、陽離子自由基之類的活性種之物質的化合物。
(尿素系化合物)
接著劑層包含尿素系化合物時，尿素系化合物係選自尿素、尿素衍生物、硫脲及硫脲衍生物中的至少一種。使接著劑層含有尿素系化合物的方法，較佳係使上述接著劑含有尿素系化合物。另外，在從接著劑經過乾燥步驟等而形成接著劑層的過程中，尿素系化合物的一部分從接著劑層移動至偏光元件等亦無妨。亦即，偏光元件亦可含尿素系化合物。尿素系化合物中具有水溶性者與水難溶性者，但任一種尿素系化合物皆可用於本實施型態的接著劑。將水難溶性尿素系化合物用於水系接著劑時，為了避免在形成接著劑層後霧度上升等，較佳係著重於分散方法。
接著劑含有PVA系樹脂的水系接著劑時，相對於PVA樹脂100質量份，尿素系化合物的添加量較佳為0.1至400質量份，更佳為1至200質量份，再佳為3至100質量份。
(尿素衍生物)
尿素衍生物係尿素分子的4個氫原子中的至少1個被取代基所取代的化合物。此時，取代基並未特別限制，但較佳為由碳原子、氫原子及氧原子所形成之取代基。
就尿素衍生物的具體例而言，1取代尿素可列舉：甲基尿素、乙基尿素、丙基尿素、丁基尿素、異丁基尿素、N-十八基尿素、2-羥乙基尿素、羥基尿素、乙醯基尿素、烯丙基尿素、2-丙炔基尿素、環己基尿素、苯基尿素、3-羥基苯基尿素、(4-甲氧基苯基)尿素、苄基尿素、苯甲醯基尿素、鄰甲苯基尿素、對甲苯基尿素。
2取代尿素可列舉：1,1-二甲基尿素、1,3-二甲基尿素、1,1-二乙基尿素、1,3-二乙基尿素、1,3-雙(羥基甲基)尿素、1,3-第三丁基尿素、1,3-二環己基尿素、1,3-二苯基尿素、1,3-雙(4-甲氧基苯基)尿素、1-乙醯基-3-甲基尿素。
4取代尿素可列舉：四甲基尿素、1,1,3,3-四乙基尿素、1,1,3,3-四丁基尿素、1,3-二甲氧基-1,3-二甲基尿素。
(硫脲衍生物)
硫脲衍生物係硫脲分子的4個氫原子的至少1個被取代基所取代的化合物。此時，取代基並未特別限制，較佳為由碳原子、氫原子及氧原子所形成之取代基。
就硫脲衍生物的具體例而言，1取代硫脲可列舉：N-甲基硫脲、乙基硫脲、丙基硫脲、異丙基硫脲、1-丁基硫脲、環己基硫脲、N-乙醯基硫脲、N-烯丙基硫脲、(2-甲氧基乙基)硫脲、N-苯基硫脲、(4-甲氧基苯基)硫脲、N-(2-甲氧基苯基)硫脲、N-(1-萘基)硫脲、(2-吡啶基)硫脲、鄰甲苯基硫脲、對甲苯基硫脲。
2取代硫脲可列舉：1,1-二甲基硫脲、1,3-二甲基硫脲、1,1-二乙基硫脲、1,3-二乙基硫脲、1,3-二丁基硫脲、1,3-二異丙基硫脲、1,3-二環己基硫脲、N,N-二苯基硫脲、N,N’-二苯基硫脲、1,3-二(鄰甲苯基)硫脲、1,3-二(對甲苯基)硫脲、1-苄基-3-苯基硫脲、1-甲基-3-苯基硫脲、N-烯丙基-N’-(2-羥乙基)硫脲。
3取代尿素可列舉：三甲基硫脲，4取代尿素可列舉：四甲基硫脲、1,1,3,3-四乙基硫脲。
尿素系化合物之中，從在用於層間填充構成的圖像顯示裝置時可進一步抑制高溫環境下穿透率降低的觀點而言，較佳為尿素衍生物或硫脲衍生物，更佳為尿素衍生物。尿素衍生物之中較佳為1取代尿素或2取代尿素，更佳為1取代尿素。2取代尿素中具有1,1-取代尿素與1,3-取代尿素，更佳為1,3-取代尿素。
<尿素系化合物含有層>
尿素系化合物不限如上述般含有於接著劑層的情況，從提升偏光板之耐熱性的觀點而言，亦可含有於接著劑層以外的其他層之中。就其他層而言，如透明保護膜的說明中所記載，近年來為了因應偏光板之薄型化的需求而開發了僅偏光元件的單面具有保護膜的偏光板。如此之構成中，以提升物理強度等為目的，亦可在偏光元件中不具有保護膜的面上積層硬化層。
本實施型態中，亦可使尿素系化合物含有於如此之硬化層中。通常如此之硬化層係由含有機溶劑的硬化性組成物所形成，在日本特開2017-075986號公報的第[0020]至[0042]段中記載了從活性能量線硬化性高分子組成物的水性溶液形成如此之硬化層的方法。尿素系化合物大多為水溶性，因此亦可使水溶性的尿素系化合物含有於如此之組成物之中。
<相位差膜>
偏光板可更具備相位差膜。例如，具備包含在不存在電場的狀態下以均質排列配向之液晶分子的液晶層的液晶單元(以下亦稱為IPS模式的液晶單元)的用於光學補償的視角補償膜，係可為從前述偏光元件側依序具有第1光學補償層與第2光學補償層的相位差膜。此時，可使用黏著劑等將第2光學補償層的面貼合於液晶單元。前述偏光元件的吸收軸與前述第2光學補償層的慢軸大致平行。從偏光板之薄型化的觀點而言，較佳係第1光學補償層與第2光學補償層皆由聚合性液晶化合物的硬化物所構成。前述第1光學補償層與第2光學補償層可滿足下式(1)及(2)。
nz1>nx1=ny1 (1)
nx2>ny2≧nz2 (2)
此處，分別將第1光學補償層及第2光學補償層的面內慢軸方向之折射率設為nx1、nx2，將面內快軸方向的折射率設為ny1、ny2，將厚度方向的折射率設為nz1、nz2。上述式(1)中的各折射率及上述式(2)中的各折射率係分別以相同波長測定而得的值。
另外，「大致平行」不僅是完全平行，亦包含實質上平行，其角度一般為±2°以內，較佳為±1°以內，更佳為±0.5°以內。又，「大致正交」不僅是完全正交的情況，亦包含實質上正交，其角度一般為90±2°的範圍，較佳為90±1°，更佳為90±0.5°的範圍。
(第1光學補償層、第2光學補償層)
第1光學補償層與第2光學補償層可由聚合性液晶化合物的硬化物所構成。第1光學補償層與第2光學補償層可由相同材料形成，亦可由不同材料形成。所 使用之聚合性液晶化合物可使用習知者。又，第1光學補償層及第2光學補償層的相位差值的波長分散特性並未特別限制，從正波長分散性至逆波長分散性皆可適用。特佳的型態係第1光學補償層與第2光學補償層皆具有逆波長分散特性。
第1光學補償層及第2光學補償層的相位差值的波長分散特性具有逆波長分散特性，係指滿足下式(3)至(6)。
Rth1(450)/Rth1(550)≦1.00 (3)
1.00≦Rth1(650)/Rth1(550) (4)
Re2(450)/Re2(550)≦1.00 (5)
1.00≦Re2(650)/Re2(550) (6)
此處，Rth1(λ)={(nx1+ny1)/2-nz1}×d1，Rth2(λ)={(nx2+ny2)/2-nz2}×d2，Re1(λ)=(nx1-ny1)×d1，Re2(λ)=(nx2-ny2)×d2，d1、d2分別表示第1光學補償層、第2光學補償層的厚度，λ表示測定波長。
第1光學補償層與第2光學補償層的材料可列舉例如：日本特許5463666號、日本特開2010-031223、日本特開2010-030979、日本特開2009-173893、日本特開2009-227667、日本特開2010-241919、日本特開2010-024438、日本特開2011-162678、日本特開2011-207765、日本特開2010-270108、日本特開2011-246381、日本特開2012-021068、日本特開2016-121339、日本特開2018-087152、日本特開2017-179367、日本特開2017-210601、日本特開2019-151763、日本專利6700468、日本特開2020-074021等所述之聚合性液晶化合物以作為合適的材料。
第1光學補償層及第2光學補償層的光學特性較佳系滿足下述的(7)至(10)。
0nm≦Re1(550)≦5nm (7)
-200nm≦Rth1(550)≦-20nm (8)
110nm≦Re2(550)≦150nm (9)
35nm≦Rth2(550)≦105nm (10)
第1光學補償層及第2光學補償層的光學特性更佳係滿足下述的(7a)至(10a)。
0nm≦Re1(550)≦5nm (7a)
-120nm≦Rth1(550)≦-50nm (8a)
120nm≦Re2(550)≦140nm (9a)
50nm≦Rth2(550)≦80nm (10a)
第1光學補償層與第2光學補償層的厚度並未特別限制，通常可為0.1μm至10μm。
第1光學補償層與第2光學補償層可互相直接積層，亦可隔著接著劑層積層。接著劑可使用和前述偏光元件與保護膜之接著中所使用之接著劑相同者。
可藉由和前述偏光元件與保護膜之接著中所使用之接著劑層相同者來進行偏光板與相位差膜的接著，但較佳係以活性能量線硬化型接著劑進行偏光板與相位差膜的接著。藉由以和前述偏光元件與保護膜之接著中所使用之接著劑相同的接著劑或活性能量線硬化型接著劑進行接著，可以較硬的層支撐光學補償層而抑制其變形，進而抑制搬運送中的傷痕、凹陷，因而較佳。
偏光板中僅在偏光元件的單面具有保護膜時，可直接將前述相位差膜積層於偏光元件，但偏光板中在偏光元件的兩面具有保護膜時，偏光元件與前述相位差膜之間的保護膜較佳為光學等向性膜。
光學等向性膜係指滿足下式(11)及(12)者。
0nm≦|Re3(590)|≦20nm (11)
0nm≦|Rth3(590)|≦20nm (12)
此處，將光學等向性膜的面內慢軸方向的折射率設為nx3，將面內快軸方向的折射率設為ny3，將厚度方向的折射率設為nz3時，Re3(λ)=(nx3-ny3)×d3，Rth3(λ)={(nx3+ny3)/2-nz3}×d3，d3表示光學等向性膜的厚度。
光學等向性膜的材料及製造方法等只要滿足上述光學特性則未特別限制。上述光學等向性膜可為單獨的光學膜，亦可為2片以上的光學膜之積層體。光學等向性膜較佳為單獨的膜。這是因為可減少偏光元件之收縮應力及光源的熱導致雙折射的發生及不均，並且可使液晶面板薄化。
光學等向性膜中所使用的光學膜，較佳係使用透明性、機械強度、熱穩定性、阻水性等優異且不易因為應變而發生光學性質不均者。上述膜較佳係使用高分子膜。
光學等向性膜中所使用的光學膜的光彈性係數的絕對值較佳為1.0×10-10m2/N以下，更佳為5.0×10-11m2/N以下，再佳為1.0×10-11m2/N以下，特佳為5.0×10-12m2/N以下。藉由使光彈性係數的值在上述範圍內，可得到光學均勻性優異，即使在高溫高濕等的環境中光學特性的變化亦小且耐久性優異的液晶顯示裝置。又，光彈性係數的下限並未特別限制，一般係在5.0×10-13m2/N以上。
構成上述光學等向性膜的材料可列舉：聚碳酸酯系樹脂、聚乙烯醇系樹脂、纖維素系樹脂、聚酯系樹脂、聚芳酯系樹脂聚醯亞胺系樹脂、環狀聚烯烴系樹脂、聚碸系樹脂、聚醚碸系樹脂、聚烯烴系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、聚乙烯醇系樹脂、及此等的混合物。又，亦可使用胺基甲酸乙酯系、丙烯酸胺基甲酸乙酯系、環氧系、聚矽氧系等熱硬化性樹脂或紫外線硬化型樹脂。光學等向性膜中亦可包含1種以上的任意適當之添加劑。
前述纖維素系樹脂較佳為纖維素與脂肪酸的酯。如此之纖維素酯系樹脂的具體例可列舉：三乙酸纖維素、二乙酸纖維素、三丙酸纖維素、二丙酸纖維素等。此等之中，特佳為三乙酸纖維素。三乙酸纖維素市售有許多製品，從取得的容易性及成本的觀點而言亦為有利。三乙酸纖維素在厚度方向上的遲滯(Rth)大多超過10nm，藉由使用抵消此等遲滯的添加劑或是調整製膜的方法，可得到不僅正面遲滯小，厚度方向遲滯亦小的纖維素系樹脂膜。上述的製膜方法可列舉例如：將塗有環戊酮、甲乙酮等溶劑的聚對苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、不銹鋼等基材膜貼合於一般的纖維素系膜，進行加熱乾燥(例如80至150℃，3至10分鐘左右)後，再將基材膜剝離的方法；將使降莰烯系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂等溶解於環戊酮、甲乙酮等溶劑而成的溶液塗佈於一般的纖維素系樹脂膜並進行加熱乾燥(例如80至150℃，3至10分鐘左右)後再將塗佈膜剝離的方法等。
又，厚度方向遲滯小的纖維素系樹脂膜，可使用脂肪取代度經控制之脂肪酸纖維素系樹脂膜。一般使用的三乙酸纖維素中，乙酸取代度為2.8左右，但較佳可藉由將乙酸取代度控制在1.8至2.7而縮小Rth。藉由在上述脂肪酸取代纖維素系樹脂中添加鄰苯二甲酸丁二酯、對甲苯碸醯胺苯、檸檬酸乙醯基三乙酯等塑化劑可將Rth控制於較小的值。相對於脂肪酸纖維素系樹脂100重 量份，塑化劑的添加量較佳為40重量份以下，更佳為1至20重量份，再佳為1至15重量份。
又，光學等向性膜亦可使用日本特開2001-343529號公報(WO01/37007)等記載的含有樹脂組成物的高分子膜，該樹脂組成物包含側鏈具有取代及/或非取代醯亞胺基之熱塑性樹脂與側鏈具有取代及/或未取代苯基以及腈基之熱塑性樹脂；日本特開2000-230016號公報、日本特開2001-151814號公報、日本特開2002-120326號公報、日本特開2002-254544號公報、日本特開2005-146084號公報、日本特開2006-171464號公報等記載的高分子膜，其含有具有內酯環結構之丙烯酸系樹脂；日本特開2004-70290號公報、日本特開2004-70296號公報、日本特開2004-163924號公報、日本特開2004-292812號公報、日本特開2005-314534號公報、日本特開2006-131898號公報、日本特開2006-206881號公報、日本特開2006-265532號公報、日本特開2006-283013號公報、日本特開2006-299005號公報、日本特開2006-335902號公報等記載的高分子膜，其含有具有不飽和羧酸烷酯之結構單元及戊二酸酐之結構單元的丙烯酸系樹脂；日本特開2006-309033號公報、日本特開2006-317560號公報、日本特開2006-328329號公報、日本特開2006-328334號公報、日本特開2006-337491號公報、日本特開2006-337492號公報、日本特開2006-337493號公報、日本特開2006-337569號公報等記載的含有具有戊二醯亞胺(Glutarimide)結構之熱塑性樹脂的膜等。此等的膜，正面遲滯、厚度方向遲滯兩者皆小，且光彈性係數亦小，因此即使因加熱等而導致偏光板產生應變，亦不易發生不均等不良情形，而且因為透濕度低而加濕耐久性優異，從此點而言較佳。
又，光學等向性膜較佳係使用環狀聚烯烴系樹脂。環狀聚烯烴系樹脂的具體例較佳為降莰烯系樹脂。環狀聚烯烴系樹脂係以環狀烯烴作為聚合單元進行聚合而成之樹脂的統稱，可列舉例如：日本特開平1-240517號公報、日本特開平3-14882號公報、日本特開平3-122137號公報等所記載之樹脂。具體例可列舉：環狀烯烴的開環(共)聚合物、環狀烯烴的加成聚合物、環狀烯烴與乙烯、丙烯等α-烯烴與其共聚物(代表性為無規共聚物)、及以不飽和羧酸或其衍生物將此等改質而成的接枝聚合物、以及此等的氫化物等。環狀烯烴的具體例可列舉降莰烯系單體。
環狀聚烯烴系樹脂市售有各種製品。環狀聚烯烴系樹脂之具體例可列舉：日本ZEON股份有限公司製的商品名稱「Zeonor」、JSR股份有限公司製的商品名稱「ARTON」、TICONA公司製的商品名稱「TOPAS」、三井化學股份有限公司製的商品名稱「APEL」。
[偏光板的製造方法]
本實施型態的偏光板的製造方法具有含水率調整步驟、及將偏光元件及透明保護膜積層的積層步驟。含水率調整步驟中，製造具有特徵(a)之偏光板時，係以使偏光元件的含水率成為溫度20℃、相對濕度30%的平衡含水率以上並且為溫度20℃、相對濕度50%的平衡含水率以下的方式調整偏光元件的含水率。偏光元件的含水率可根據上述偏光元件之含水率的記載進行調整。含水率調整步驟中，製造具有特徵(b)之偏光板時，係以使偏光板的含水率成為溫度20℃、相對濕度30%的平衡含水率以上並且為溫度20℃、相對濕度50%的平衡含水率以下的方式調整偏光板的含水率。偏光板的含水率可根據上述偏光板之含水率的記載進行調整。含水率調整步驟及積層步驟的順序並未限定，又含水率調整步驟 與積層步驟亦可並行。積層步驟係可隔著上述接著劑層將偏光元件與透明保護膜貼合的步驟。
[圖像顯示裝置的構成]
本實施型態的偏光板係用於液晶顯示裝置及有機EL顯示裝置等各種圖像顯示裝置。關於圖像顯示裝置，係以偏光板的兩面與空氣層以外的層，具體為黏著劑層等固體層相接的方式所構成之層間填充構成時，在高溫環境下穿透率容易降低。使用了本實施型態之偏光板的圖像顯示裝置，即使是層間填充構成，亦可抑制在高溫環境下偏光板的穿透率降低。圖像顯示裝置可例示：具有圖像顯示單元、積層於圖像顯示單元之視認側表面的第1黏著劑層、及積層於第1黏著劑層之視認側表面的偏光板的構成。此圖像顯示裝置亦可更具有積層於偏光板之視認側表面的第2黏著劑層、及積層於第2黏著劑層表面的透明構件。本實施型態的偏光板特別適用於下述圖像顯示裝置：該圖像顯示裝置具有層間填充構成，其中，在圖像顯示裝置的視認側配置有透明構件，偏光板與圖像顯示單元由第1黏著劑層所貼合，偏光板與透明構件由第2黏著劑層所貼合。本說明書中，有時僅將第1黏著劑層及第2黏著劑層任一者或兩者稱為「黏著劑層」。另外，在偏光板與圖像顯示單元的貼合中所使用的構件、及偏光板與透明構件的貼合中所使用的構件不限於黏著劑層，亦可為接著劑層。
<圖像顯示單元>
圖像顯示單元可列舉液晶單元及有機EL單元。液晶單元可使用利用外部光線的反射型液晶單元、利用來自背光等光源之光線的穿透型液晶單元、利用來自外部之光線與來自光源之光線兩者的半穿透半反射型液晶單元的任一種。液晶單元為利用來自光源之光線者時，圖像顯示裝置(液晶顯示裝置)中，在與圖像顯 示單元(液晶單元)之視認側相反的一側亦配置偏光板，再配置光源。光源側的偏光板與液晶單元較佳係隔著適當的黏著劑層貼合。液晶單元的驅動方式例如可使用VA模式、IPS模式、TN模式、STN模式及彎曲配向(π型)等任意的型態。
有機EL單元合適使用在透明基板上依序積層透明電極、有機發光層與金屬電極而形成發光體(有機電致發光體)者等。有機發光層可採用各種有機薄膜的積層體，例如三苯胺衍生物等所構成之電洞注入層與蒽等螢光性有機固體所構成之發光層的積層體、該等發光層與苝衍生物等所構成之電子注入層的積層體、或是電洞注入層、發光層及電子注入層的積層體等各種層構成。
<圖像顯示單元與偏光板的貼合>
圖像顯示單元與偏光板的貼合合適使用黏著劑層(黏著片)。其中，從作業性等的觀點而言，較佳為將偏光板的一面附有黏著劑層的附黏著劑層之偏光板與圖像顯示單元貼合的方法。可以適當的方法將黏著劑層附設於偏光板。作為其例子，可列舉例如：製備使基質高分子或其組成物溶解或分散於由甲苯或乙酸乙酯等適當溶劑的單質或混合物所構成之溶劑而成的10至40質量%左右的黏著劑溶液，以澆鑄方式或塗佈方式等適當的展開方式將其直接鋪設於偏光板上的方式，或是在分隔件上形成黏著劑層再將其轉移至偏光板的方式等。
<黏著劑層>
黏著劑層可為由1層所構成者，亦可為由2層以上所構成者，但較佳為由1層所構成者。黏著劑層可由以(甲基)丙烯酸系樹脂、橡膠系樹脂、胺基甲酸乙酯系樹脂、酯系樹脂、聚矽氧系樹脂、聚乙烯醚系樹脂作為主成分的黏著劑組成物所構成。其中，較佳為以透明性、耐候性、耐熱性等優異的(甲基)丙烯酸系樹脂 作為基質高分子的黏著劑組成物。黏著劑組成物亦可為活性能量線硬化型或熱硬化型。
黏著劑組成物中所使用的(甲基)丙烯酸系樹脂(基質高分子)較佳使用：(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯等以1種或2種以上的(甲基)丙烯酸酯作為單體的聚合物或共聚物。較佳係使基質高分子與極性單體共聚合。極性單體可列舉：(甲基)丙烯酸化合物、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯化合物、(甲基)丙烯酸羥乙酯化合物、(甲基)丙烯醯胺化合物、(甲基)丙烯酸N,N-二甲胺基乙酯化合物、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯化合物等具有羧基、羥基、醯胺基、胺基、環氧基等的單體。
黏著劑組成物可僅含有上述基質高分子，但通常進一步含有交聯劑。交聯劑可例示：與羧基之間形成羧酸金屬鹽的2價以上之金屬離子、與羧基之間形成醯胺鍵的多胺化合物、與羧基之間形成酯鍵的多環氧化物或多元醇、與羧基之間形成醯胺鍵的聚異氰酸酯化合物。其中，較佳為聚異氰酸酯化合物。
活性能量線硬化型黏著劑組成物具有受到紫外線或電子束之類的活性能量線照射而硬化的性質，亦具有下述性質：在照射活性能量線之前具有黏著性而可密合於膜等被附著體，藉由照射活性能量線而硬化並且可調整密合力。活性能量線硬化型黏著劑組成物較佳為紫外線硬化型。活性能量線硬化型黏著劑組成物中，除了基質高分子、交聯劑以外，可更含有活性能量線聚合性化合物。亦可因應需求，使其含有光聚合起始劑、光增感劑等。
黏著劑組成物可包含用以賦予光散射性的微粒子、珠(樹脂珠、玻璃珠等)、玻璃纖維、基質高分子以外的樹脂、黏著性賦予劑、填充劑(金屬粉或 其他無機粉末等)、抗氧化劑、紫外線吸收劑、染料、顏料、著色劑、消泡劑、抗腐蝕劑、光聚合起始劑等添加劑。
藉由將上述黏著劑組成物的有機溶劑稀釋液塗佈於基材膜、圖像顯示單元或偏光板的表面上並使其乾燥，藉此可形成黏著劑層。基材膜一般為熱塑性樹脂膜，其典型的例子可列舉經實施脫模處理的分離膜。分離膜可為例如對於聚對苯二甲酸乙二酯，聚對苯二甲酸丁二酯、聚碳酸酯、聚芳酯(polyarylate)等樹脂所構成之膜中欲形成黏著劑層的面實施聚矽氧處理等脫模處理而成者。
例如，亦可將黏著劑組成物直接塗佈於分離膜的脫模處理面而形成黏著劑層以作為黏著劑層，再將此附分離膜之黏著劑層積層於偏光體的表面。亦可將黏著劑組成物直接塗佈於偏光板的表面以形成黏著劑層，然後在黏著劑層的外表面上積層分離膜。
在偏光板表面上設置黏著劑層時，較佳係對偏光板的貼合面及/或黏著劑層的貼合面實施表面活化處理，例如電漿處理、電暈處理等，更佳為實施電暈處理。
又，亦可準備在第2分離膜上塗佈黏著劑組成物而形成黏著劑層並且在所形成之黏著劑層上積層分離膜而成的黏著劑片，將第2分離膜從此黏著劑片剝離後，再將附分離膜之黏著劑層積層於偏光板上。第2分離膜係使用與黏著劑層之密合力比分離膜弱而容易剝離者。
黏著劑層的厚度並未特別限定，例如較佳為1μm以上100μm以下，更佳為3μm以上50μm以下，亦可為20μm以上。
<透明構件>
配置於圖像顯示裝置之視認側的透明構件，可列舉透明板(窗戶層)或觸控面板等。透明板係使用具有適當機械強度及厚度的透明板。如此之透明板可列舉例 如：聚醯亞胺系樹脂、丙烯酸系樹脂或聚碳酸酯系樹脂之類的透明樹脂板、或是玻璃板等。亦可在透明板的視認側積層抗反射層等功能層。又，透明板為透明樹脂板時，為了提升物理強度亦可積層硬塗層，為了降低透濕度亦可積層低透濕層。
觸控面板係使用電阻膜式、電容式、光學式、超音波式等各種觸控面板、以及具備觸摸感測器功能的玻璃板或透明樹脂板等。就透明構件而言，使用電容式觸控螢幕時，較佳係在比觸控面板更靠近視認側之處設置由玻璃或透明樹脂板所構成之透明板。
<偏光板與透明構件的貼合>
偏光板與透明構件的貼合中，較佳係使用黏著劑或活性能量線硬化型接著劑。使用黏著劑時，可以適當的方式設置黏著劑。具體的設置方法可列舉例如：前述的圖像顯示單元與偏光板的貼合中所使用之黏著劑層的設置方法。
使用活性能量線硬化型接著劑時，以防止接著劑溶液在硬化前擴散為目的，較佳是使用以圍住圖像顯示面板上之周緣部的方式設置壩材，並且在壩材上載置透明構件，然後注入接著劑溶液的方法。注入接著劑溶液後，因應需求進行定位及脫泡，之後照射活性能量線以進行硬化。
[實施例]
以下根據實施例具體地說明本發明。以下的實施例所示的材料、化學試劑、物質量與其比例、操作等只要不脫離本發明之主旨皆可適當地變更。
因此本發明不限於下列實施例。
(1)偏光元件的厚度的測定：
使用Nikon股份有限公司製的數位測微計「MH-15M」進行測定。
(2)偏光板的視感度校正偏光度、視感度校正單體穿透率、色相的測定：
使用附積分球之分光光度計[日本分光股份有限公司製的「V7100」、2度視野；C光源]進行測定。另外，色相的變化量係以下式求出。
△ab={(a1-a2)2+(b1-b2)2}1/2
此處，a1、b1為初始的色相，a2、b2為投入耐久試驗後的色相。
(3)硼含有率的測定：
使0.2g之偏光元件溶解於1.9質量%的甘露醇水溶液200g。接著，以1莫耳/L的氫氧化鈉水溶液對所得之水溶液進行滴定，藉由比較中和所需之氫氧化鈉水溶液的量與校正曲線，算出偏光元件的硼含有率。
(4)鋅離子含有率的測定：
在經過精秤的偏光元件中加入硝酸，以Milestone General製微波試料前處理裝置(ETHOS D)進行酸分解而得到溶液，以此作為測定液。以Agilent Technologies製ICP發光分光分析裝置(5110 ICP-OES)對於測定液的鋅濃度進行定量，算出相對於偏光元件質量的鋅質量，以作為鋅離子含有率。
(5)PVA系樹脂膜之硼吸附率的測定：
將裁切成100mm見方的PVA系樹脂膜浸漬於30℃的純水60秒，之後浸漬於含5份硼酸的60℃水溶液120秒。將從硼酸水溶液取出之PVA系樹脂膜在80℃烘箱中乾燥11分鐘。在23℃、55%RH的環境下調濕24小時，得到含硼之PVA系樹脂膜。將如此所得之含硼之PVA系樹脂膜0.2g溶解於1.9質量%的甘露醇水溶液200g。接著，以1莫耳/L的氫氧化鈉水溶液對所得之水溶液進行滴定，藉由比較中和所需之氫氧化鈉水溶液的量與校正曲線，算出PVA系樹脂膜 的硼含有率。使用如此所得之PVA系樹脂膜的硼含有率作為PVA系樹脂膜的硼吸附率。
(偏光元件1的製作)
將硼吸附率為5.71質量的厚度30μm之聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於21.5℃的純水79秒後(膨潤處理)，於23℃浸漬於碘化鉀/硼酸/水的質量比為2/2/100的含1.0mM之碘的水溶液中151秒(染色步驟)。之後，於62.8℃浸漬於碘化鉀/硼酸/水的質量比為2.5/4/100的水溶液76秒(第1交聯步驟)。接著，於45℃浸漬於碘化鉀/硼酸/氯化鋅/水的質量比為3/5.5/0.6/100的水溶液11秒(第2交聯步驟、金屬離子處理步驟)。之後，浸漬於洗淨浴以進行洗淨(洗淨步驟)，於38℃乾燥(乾燥步驟)，得到聚乙烯醇中吸附配向有碘的厚度12μm之偏光元件。延伸主要係在染色步驟及第1交聯步驟的步驟中進行，總延伸倍率為5.85倍。所得之偏光元件的鋅離子含有率為0.07質量%，硼含有率為4.48質量%。
(偏光元件2的製作)
將硼吸附率為5.71質量%的厚度30μm之聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於21.5℃的純水79秒浸漬後(膨潤處理)，於23℃浸漬於碘化鉀/硼酸/水的質量比為2/2/100的含1.0mM之碘的水溶液151秒(染色步驟)。之後，於62.8℃浸漬於碘化鉀/硼酸/水的質量比為2.5/4/100的水溶液76秒(第1交聯步驟)。接著，於45℃浸漬於碘化鉀/硼酸/氯化鋅/水的質量比為3/3.5/0.6/100的水溶液11秒(第2交聯步驟、金屬離子處理步驟)。之後，浸漬於洗淨浴以進行洗淨(洗淨步驟)，於38℃乾燥(乾燥步驟)，得到聚乙烯醇中吸附配向有碘的厚度12μm之偏光元件。延伸主要是在染色步驟及第1交聯步驟的步驟中進行，總延伸倍率為5.85倍。所得之偏光元件的鋅離子含有率為0.14質量%，硼含有率為3.91質量%。
(偏光元件3的製作)
將硼吸附率5.71質量%的厚度30μm之聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於21.5℃的純水79秒後，於23℃浸漬於碘化鉀/硼酸/水的質量比為2/2/100的含1.0mM之碘的水溶液151秒(染色步驟)。之後，於62.8℃浸漬於碘化鉀/硼酸/水的質量比為2.5/4/100的水溶液76秒(第1交聯步驟)。接著於45℃浸漬於碘化鉀/硼酸/水的質量比為3/3.5/100的水溶液11秒(第2交聯步驟)。之後，浸漬於洗淨浴以進行洗淨(洗淨步驟)，於38℃乾燥(乾燥步驟)，得到聚乙烯醇中吸附配向有碘的厚度12μm之偏光元件。延伸主要係以染色步驟及第1交聯步驟的步驟進行，總延伸倍率為5.85倍。所得之偏光元件的鋅離子含有率為0質量%，硼含有率為3.91質量%。
(接著劑用PVA溶液的製備)
使50g的含有乙醯乙醯基之改質PVA系樹脂(三菱化學股份有限公司製：Gohsenx Z-410)溶解於950g的純水，於90℃加熱2小時後冷卻至常溫，得到接著劑用PVA溶液。
(偏光板用接著劑1的製備)
以PVA濃度成為3.0%、甲醇濃度成為35%、尿素濃度成為0.5%的方式摻合所準備之接著劑用PVA溶液、純水、甲醇，得到偏光板用接著劑1。
(醯化纖維素膜的皂化)
將市售的醯化纖維素膜TJ40UL(Fuji Film股份有限公司製：膜厚40μm)浸漬於保持55℃之1.5mol/L的NaOH水溶液(皂化液)2分鐘，將膜進行水洗。之後將膜浸漬於25℃的0.05mol/L的硫酸水溶液30秒，進一步在流水下通過水洗浴30 秒，使膜成為中性的狀態。然後以氣刀重複進行水切三次。在將水瀝除之後，使膜滯留在70℃的乾燥區域15秒以進行乾燥，製作經皂化處理的膜。
(偏光板1的製作)
使用輥貼合機，在偏光元件1的兩面上隔著偏光板用接著劑1積層上述製作的經皂化處理之醯化纖維素(cellulose acylate)膜。以乾燥後的接著劑層之厚度兩面皆調整為100nm的方式塗佈接著劑。貼合後於80℃乾燥3分鐘，得到兩面附醯化纖維素膜的偏光板1。
(偏光板2的製作)
除了將偏光元件1替代為偏光元件2之外，其餘與偏光板1的製作相同地製作偏光板2。
(偏光板3的製作)
除了將偏光元件1替代為偏光元件3之外，其餘與偏光板1的製作相同地製作偏光板3。
(光學積層體1的製作)
參考日本特開2018-025765號公報的實施例，在上述製作之偏光板1的兩面上塗佈丙烯酸系黏著劑(製造商：Lintec股份有限公司)，藉此製作在兩面上具有厚度25μm之黏著劑層的光學積層體1。
(光學積層體2的製作)
除了將偏光板1替代為偏光板2之外，其餘與光學積層體1的製作相同地製作光學積層體2。
(光學積層體3的製作)
除了將偏光板1替代為偏光板3之外，其餘與光學積層體1的製作相同地製作光學積層體3。
[高溫耐久試驗(115℃)]
將上述製作之光學積層體1至3分別裁切為50mm×100mm的尺寸，在兩面的黏著劑層的各表面上貼合無鹼玻璃[商品名稱「EAGLE XG」，Corning公司製]，藉此製作評估樣本。此外，在製作此等樣本時，在貼合玻璃板前，為了調整偏光元件的含水率而在溫度20℃、相對濕度40%的環境下將光學積層體保管72小時。另外，測定所有的樣本在保管經過66小時、69小時、72小時的質量，結果皆無變化，因此針對包含偏光元件層的各層、偏光元件與其兩面上貼合有醯化纖維素膜的偏光板、偏光板的兩面上具有黏著劑層的光學積層體，其含水率可視為與保管環境中72小時的平衡含水率、即溫度20℃、相對濕度40%的平衡含水率相同。
以溫度50℃、壓力5kgf/cm2(490.3kPa)對於此評估樣本實施高壓釜處理1小時後，在溫度23℃、相對濕度55%的環境下放置24小時。測定偏光板的偏光度、單體穿透率、色相的初始值後，於溫度115℃的高溫環境下保管48小時。測定保管後之偏光板的偏光度、單體穿透率、色相，分別算出相對於初始值的變化量。
光學積層體1的單體穿透率的變化量為-1.3%，偏光度的變化量為-0.18%，色相的變化量為6.4NBS。
光學積層體2的單體穿透率的變化量為-6.8%，偏光度的變化量為-0.50%，色相的變化量為15.4NBS。
光學積層體3的單體穿透率的變化量為-13.2%，偏光度的變化量為-0.85%，色相的變化量為20.6NBS。
[表1]
Figure 110136885-A0202-12-0043-2

Claims (15)

  1. 一種偏光板，係具有：在聚乙烯醇系樹脂層中使二色性色素吸附配向所形成之偏光元件，及透明保護膜，其中，
    前述聚乙烯醇系樹脂層的形成中所使用的聚乙烯醇系樹脂的硼吸附率為5.70質量%以上，
    前述偏光元件係包含鉀離子與鉀離子以外的金屬離子，
    前述偏光元件中，前述金屬離子的含有率為0.05質量%以上，含水率為溫度20℃、相對濕度30%的平衡含水率以上並且為溫度20℃、相對濕度50%的平衡含水率以下。
  2. 一種偏光板，係具有：在聚乙烯醇系樹脂層中使二色性色素吸附配向所形成之偏光元件，及透明保護膜，其中，
    前述聚乙烯醇系樹脂層的形成中所使用的聚乙烯醇系樹脂的硼吸附率為5.70質量%以上，
    前述偏光元件係包含鉀離子與鉀離子以外的金屬離子，
    前述偏光元件中，前述金屬離子的含有率為0.05質量%以上，
    前述偏光板的含水率為溫度20℃、相對濕度30%的平衡含水率以上，且為溫度20℃、相對濕度50%的平衡含水率以下。
  3. 如請求項1或2所述之偏光板，其中，前述金屬離子包含選自由鈷、鎳、鋅、鉻、鋁、銅、錳及鐵的離子所構成之群組中的至少一種。
  4. 如請求項1至3中任一項所述之偏光板，其中，前述偏光元件中，硼的含有率為3.9質量%以上8.0質量%以下。
  5. 如請求項1至4中任一項所述之偏光板，係更具有將前述偏光元件與前述透明保護膜貼合的接著劑層，
    前述接著劑層為水系接著劑的塗佈層。
  6. 如請求項5所述之偏光板，其中，前述水系接著劑中，甲醇的濃度為10質量%以上70質量%以下。
  7. 如請求項5或6所述之偏光板，其中，前述水系接著劑包含聚乙烯醇系樹脂。
  8. 如請求項5至7中任一項所述之偏光板，其中，前述接著劑層的厚度為0.01μm以上7μm以下。
  9. 如請求項1至8中任一項所述之偏光板，係更具備相位差膜，
    前述相位差膜中，從前述偏光元件側依序具備屬於聚合性液晶化合物之硬化物的第1光學補償層、及屬於聚合性液晶化合物之硬化物的第2光學補償層，
    前述偏光元件的吸收軸與前述第2光學補償層的慢軸大致平行，
    前述第1光學補償層與前述第2光學補償層滿足下式(1)及(2)：
    nz1>nx1=ny1 (1)
    nx2>ny2≧nz2 (2)
    上述式(1)及(2)中，將前述第1光學補償層及前述第2光學補償層各自的面內慢軸方向之折射率設為nx1、nx2，將面內快軸方向的折射率設為ny1、ny2，將厚度方向的折射率設為nz1、nz2。
  10. 如請求項9所述之偏光板，其中，前述相位差膜係隔著活性能量線硬化型接著劑層而被積層。
  11. 如請求項1至10中任一項所述之偏光板，其中，前述偏光板係用於圖像顯示裝置，
    前述圖像顯示裝置中，固體層係與前述偏光板的兩面相接而設置於前述偏光板的兩面。
  12. 一種圖像顯示裝置，係具有：圖像顯示單元，積層於前述圖像顯示單元的視認側表面之第1黏著劑層，及積層於前述第1黏著劑層的視認側表面之請求項1至10中任一項所述之偏光板。
  13. 如請求項12所述之圖像顯示裝置，係更具有：積層於前述偏光板的視認側表面之第2黏著劑層，及積層於前述第2黏著劑層的視認側表面之透明構件。
  14. 如請求項13所述之圖像顯示裝置，其中，前述透明構件為玻璃板或透明樹脂板。
  15. 如請求項13所述之圖像顯示裝置，其中，前述透明構件為觸控面板。
TW110136885A 2020-10-15 2021-10-04 偏光板及圖像顯示裝置 TW202221366A (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020174135 2020-10-15
JP2020-174135 2020-10-15
JP2021-082576 2021-05-14
JP2021082576A JP7089093B2 (ja) 2020-10-15 2021-05-14 偏光板及び画像表示装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202221366A true TW202221366A (zh) 2022-06-01

Family

ID=81138424

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110136885A TW202221366A (zh) 2020-10-15 2021-10-04 偏光板及圖像顯示裝置

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP7382450B2 (zh)
KR (1) KR20220050794A (zh)
CN (1) CN114371526A (zh)
TW (1) TW202221366A (zh)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3539170B2 (ja) 1997-12-15 2004-07-07 セイコーエプソン株式会社 液晶パネル、電子機器、及び、電子機器の製造方法
JP2004279931A (ja) 2003-03-18 2004-10-07 Fuji Photo Film Co Ltd 偏光板およびその製造方法
JP5667016B2 (ja) * 2010-09-03 2015-02-12 日東電工株式会社 薄型偏光膜、薄型偏光膜を有する光学積層体、および薄型偏光膜の製造方法
JP6071459B2 (ja) 2012-11-19 2017-02-01 日東電工株式会社 偏光板および画像表示装置、ならびにそれらの製造方法
KR102455265B1 (ko) 2018-02-28 2022-10-18 닛토덴코 가부시키가이샤 동력 주행 차량용의 보강형 편광성 광학 필름 적층체, 및, 상기 보강형 편광성 광학 필름 적층체가 사용되는 광학 표시 패널
KR102496903B1 (ko) 2018-03-28 2023-02-08 닛토덴코 가부시키가이샤 편광자, 편광 필름, 적층 편광 필름, 화상 표시 패널, 및 화상 표시 장치

Also Published As

Publication number Publication date
CN114371526A (zh) 2022-04-19
JP7382450B2 (ja) 2023-11-16
JP2022141632A (ja) 2022-09-29
KR20220050794A (ko) 2022-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2021095541A1 (ja) 偏光板並びにその偏光板を用いた画像表示装置
TW202227265A (zh) 偏光板及圖像顯示裝置
TW202223023A (zh) 偏光板及圖像顯示裝置
JP2021165826A (ja) 偏光板及びその偏光板を用いた画像表示装置
JP7089093B2 (ja) 偏光板及び画像表示装置
JP7382450B2 (ja) 偏光板及び画像表示装置
TW202331310A (zh) 偏光元件、偏光板及圖像顯示裝置
TW202204986A (zh) 偏光板及使用該偏光板的圖像顯示裝置
TW202222559A (zh) 偏光板及圖像顯示裝置
TW202422132A (zh) 偏光板
TW202221092A (zh) 偏光板及圖像顯示裝置
TW202229009A (zh) 偏光板及使用該偏光板的圖像顯示裝置
CN116323847A (zh) 偏振板及图像显示装置
TW202401049A (zh) 偏光板的製造方法
TW202216434A (zh) 偏光板及圖像顯示裝置
CN116324540A (zh) 偏振板及图像显示装置
CN117647860A (zh) 偏振板
TW202307487A (zh) 偏光板的製造方法
TW202222558A (zh) 偏光板及圖像顯示裝置
TW202309566A (zh) 偏光板及使用該偏光板的圖像顯示裝置
CN117581126A (zh) 偏振板
TW202309623A (zh) 偏光板及圖像顯示裝置