(57)【要約】【課題】光源として強力な光を放出するものが用いられる場合にも、偏光子が高温化しない偏光膜を製造することができる偏光膜の製造方法を提供する。【解決手段】樹脂フィルムを延伸し、色素溶液に浸漬し、ホウ酸溶液に浸漬して得られうる偏光子の少なくとも片面に色素含有樹脂溶液を塗布する偏光膜の製造方法。【選択図】図１
2009237460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂フィルムを延伸し、色素溶液に浸漬し、ホウ酸溶液に浸漬して得られうる偏光子の少なくとも片面に色素含有樹脂溶液を塗布する偏光膜の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の偏光膜の製造方法によって製造された偏光膜の少なくとも片面に、保護フィルム又は基板を貼合する偏光板の製造方法。
【請求項３】
光源と、
請求項２記載の偏光板の製造方法によって製造された偏光板と、
偏光板を通過した光を分離する分離手段とを含み、
光が、色素含有樹脂溶液を塗布した面側から入射し、偏光子側から出射するように、偏光板が設けられている投射型画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光膜の製造方法、偏光板の製造方法及び投射型画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
大画面表示機器として、投射型表示装置が急速に普及しつつある。投射型表示装置とは、光源からの光を透過型液晶表示素子に導き、この素子が光の強度変調により像を作成し、作成された像を投射レンズによって拡大することによって、大画面表示を実現する装置である。このような投射型表示装置では、延伸ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルムに二色性色素を吸着させた吸収型偏光板が用いられる。
投射型表示装置は近年高輝度化が進み、それに伴って強力な光を放出する光源が用いられるようになってきた。吸収型偏光板に含まれる二色性色素は、光源からの強力な光に暴露されることで、急速に劣化し、さらに、熱によって光化学反応に起因する色素分子の分解が加速される。また、ＰＶＡフィルムがガラス転移温度以上に加熱されると、色素の分解反応が加速される。
そこで、特許文献１には、偏光度の異なる複数の偏光板を組み合わせることで、偏光板が吸収する熱を分散させて偏光板の高温化を防止する技術が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−１３３１９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特許文献１に示す方法では、光源として強力な光を放出するものが用いられる場合には、複数の偏光板それぞれが有している保護フィルムが断熱層として機能するため、偏光板の外部への放熱が妨げられ高温化し、色素の分解反応が加速されることがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、樹脂フィルムを延伸し、色素溶液に浸漬し、ホウ酸溶液に浸漬して得られうる偏光子の少なくとも片面に色素含有樹脂溶液を塗布する偏光膜の製造方法である。
【０００５】
また本発明は、上記偏光膜の製造方法によって製造された偏光膜の少なくとも片面に、保護フィルム又は基板を貼合する偏光板の製造方法である。
【０００６】
また本発明は、光源と、
上記偏光板の製造方法によって製造された偏光板と、
偏光板を通過した光を分離する分離手段とを含み、
光が、色素含有樹脂溶液を塗布した面側から入射し、偏光子側から出射するように、偏光板が設けられている投射型画像表示装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の偏光膜の製造方法によれば、光源として強力な光を放出するものが用いられる場合にも耐久性に優れる偏光膜を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、本発明の偏光膜１及び偏光板６の製造方法を説明する概略図である。
本発明の偏光膜１の製造方法では、樹脂フィルム２を延伸し（以下「延伸工程」という場合がある）、色素溶液に浸漬し（以下「染色工程」という場合がある）、ホウ酸溶液に浸漬して（以下「架橋工程」という場合がある）、偏光子３を製造し、偏光子３の少なくとも片面に色素含有樹脂溶液を塗布して（以下「塗布工程」という場合がある）、偏光膜１を製造する。
本発明の偏光板６の製造方法では、偏光膜１上に保護フィルム５を貼合して（以下「保護フィルム貼合工程」という場合がある）、偏光板６を製造する。
【０００９】
［延伸工程］
延伸工程では、樹脂フィルム２を、通常３〜８倍程度に延伸する。延伸方法としては、一軸延伸が好ましい。延伸工程では、延伸装置１２が用いられる。一軸延伸にあたっては、周速の異なるロール間で一軸に延伸してもよいし、熱ロールを用いて一軸に延伸してもよい。また、大気中で延伸を行う乾式延伸であってもよいし、溶剤中で膨潤させた状態で延伸を行う湿式延伸であってもよい。
一軸延伸は、本実施の形態で示すように、後述する染色工程の前に行ってもよいし、染色工程と同時に行ってもよいし、染色工程の後に行ってもよい。一軸延伸を染色工程の後で行う場合には、この一軸延伸は、架橋工程（ホウ酸処理）の前に行ってもよいし、架橋工程中に行ってもよい。もちろん、これらの複数の段階で一軸延伸を行うことも可能である。
【００１０】
樹脂フィルム２は、ポリビニルアルコール（以下「ＰＶＡ」という場合がある）系樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、エチレン／酢酸ビニル（以下「ＥＶＡ」という場合がある）樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂等の基材からなる。
ＰＶＡ系樹脂には、ポリ酢酸ビニルの部分又は完全ケン化物であるポリビニルアルコール；
ケン化ＥＶＡ樹脂などの酢酸ビニルと他の共重合可能な単量体（例えば、エチレンやプロピレンのようなオレフィン類、クロトン酸やアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸のような不飽和カルボン酸類、不飽和スルホン酸類、ビニルエーテル類等）との共重合体のケン化物；
ポリビニルアルコールをアルデヒドで変性したポリビニルホルマールやポリビニルアセタール等が包含される。
樹脂フィルム２としては、ＰＶＡ系樹脂のフィルム、特にＰＶＡ自体のフィルムが、染料の吸着性及び配向性の観点から好適に用いられる。
ＰＶＡ系樹脂のケン化度は、通常８５〜１００モル％程度、好ましくは９８モル％以上である。またＰＶＡ系樹脂の重合度は、通常１，０００〜１０，０００程度、好ましくは１，５００〜５，０００程度である。
かかる基材を製膜したものが、偏光膜１の原反フィルムとして用いられる樹脂フィルム２である。基材を製膜する方法は、特に限定されるものでなく、公知の方法で製膜することができる。樹脂フィルム２の膜厚は特に限定されないが、例えば、１０μｍ〜１５０μｍ程度である。
【００１１】
［染色工程］
染色工程では、樹脂フィルム２を、色素溶液に浸漬する。つまり、樹脂フィルム２に色素を吸着させ、染色する。染色工程及び以下に説明する架橋工程では、染色装置１３が用いられる。なお、樹脂フィルム２は、染色工程の前に水への浸漬処理を施しておくことが好ましい。
【００１２】
色素としては、二色性色素が用いられ、二色性色素として具体的には、ヨウ素や二色性染料が用いられる。
二色性色素としては、樹脂フィルム２に吸着配向しやすく、耐光性に優れる点から、二色性染料が好ましい。波長依存性の異なる染料を用いることにより、投射型液晶表示装置のブルーチャンネル用、グリーンチャンネル用、レッドチャンネル用に、それぞれの偏光子の作製が可能である。
【００１３】
二色性色素としてヨウ素を用いる場合は通常、ヨウ素及びヨウ化カリウムを含有する水溶液に、樹脂フィルム２を浸漬して染色する方法が採用される。この水溶液におけるヨウ素の含有量は通常、水１００重量部あたり、０．０１〜１重量部程度であり、ヨウ化カリウムの含有量は通常、水１００重量部あたり、０．５〜２０重量部程度である。染色に用いる水溶液の温度は、通常２０〜４０℃程度であり、また、この水溶液への浸漬時間（染色時間）は、通常２０〜１，８００秒程度である。
一方、二色性色素として二色性染料を用いる場合は通常、水溶性二色性染料を含む水溶液に、樹脂フィルム２を浸漬して染色する方法が採用される。この水溶液における二色性染料の含有量は、通常、水１００重量部あたり１×１０−４〜１０重量部程度、好ましくは１×１０−３〜１重量部程度であり、また例えば、１×１０−２重量部程度以下であってもよい。この水溶液は、硫酸ナトリウムなどの無機塩を染色助剤として含有していてもよい。染色に用いる染料水溶液の温度は、通常２０〜８０℃程度であり、また、この水溶液への浸漬時間（染色時間）は、通常、１０〜１，８００秒程度である。
【００１４】
二色性染料としては、「液晶表示装置用二色性色素の開発」（栢根ら、住友化学、２００２−II、２３〜３０頁）に記載されている化合物が挙げられる。
【００１５】
具体的には、遊離酸の形で式（Ｉ）で示される二色性染料、
2009237460.tif 000003
【００１６】
（式中、Ｍｅは銅原子、ニッケル原子、亜鉛原子および鉄原子から選ばれる金属原子を示す。Ａ１は置換されていてもよいフェニル基または置換されていてもよいナフチル基を示す。Ｂ１は置換されていてもよいナフチレン基を示し、Ｍｅに結合している酸素原子と−Ｎ＝Ｎ−で示されるアゾ基とは、ベンゼン環上の炭素が互いに隣接位置にある炭素に結合している。Ｒ１およびＲ２はそれぞれ独立に炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシル基、カルボキシル基、スルホキシ基、スルホンアミド基、スルホンアルキルアミド基、アミノ基、アシルアミノ基、ハロゲン原子またはニトロ基を示す。）
【００１７】
遊離酸の形で式（ＩＩ）で示される二色性染料、
2009237460.tif 000004
【００１８】
（式中、Ａ３およびＢ３はそれぞれ独立に置換されていてもよいフェニル基または置換されていてもよいナフチル基を示し、Ｒ３およびＲ４はそれぞれ独立に水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシル基、カルボキシル基、スルホキシ基、スルホンアミド基、スルホンアルキルアミド基、アミノ基、ハロゲン原子またはニトロ基を示し、ｍは０または１の整数を示す。）
【００１９】
遊離酸の形で式（ＩＩＩ）で示される二色性染料、
Ｑ1−Ｎ＝Ｎ−Ｑ2−Ｘ−Ｑ3−Ｎ＝Ｎ−Ｑ4        （ＩＩＩ）
〔式中、Ｑ１およびＱ４はそれぞれ独立に置換されていてもよいフェニル基または置換されていてもよいナフチル基を示し、Ｘは化学式（ＩＩＩ−１）または化学式（ＩＩＩ−２）で示される２価の残基を示す。Ｑ２およびＱ３はそれぞれ独立に置換されていてもよいフェニレン基を示す。〕
2009237460.tif 000005
【００２０】
式（IV）で示される二色性染料、
2009237460.tif 000006
【００２１】
〔式中、Ｍｅは銅原子、ニッケル原子、亜鉛原子および鉄原子から選ばれる金属原子を示し、Ｑ５およびＱ６はそれぞれ独立に置換基を有していてもよいナフチレン基を示し、Ｍｅと結合している酸素原子と−Ｎ＝Ｎ−で示されるアゾ基とは、ベンゼン環上の炭素が互いに隣接位置にある炭素に結合している。Ｙは化学式（ＩＶ−１）または、化学式（ＩＶ−２）で示される２価の残基を示す。Ｒ５およびＲ６はそれぞれ独立に水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシル基またはスルホキシ基を示す。〕
2009237460.tif 000007
【００２２】
並びに、シ−・アイ・ダイレクト・イエロ−１２、シ−・アイ・ダイレクト・レッド３１、シ−・アイ・ダイレクト・レッド２８、シ−・アイ・ダイレクト・イエロ−４４、シ−・アイ・ダイレクト・イエロ−２８、シ−・アイ・ダイレクト・オレンジ１０７、シ−・アイ・ダイレクト・レッド７９、シ−・アイ・ダイレクト・レッド２、シ−・アイ・ダイレクト・レッド８１、シ−・アイ・ダイレクト・オレンジ２６、シ−・アイ・ダイレクト・オレンジ３９、シ−・アイ・ダイレクト・レッド２４７およびシ−・アイ・ダイレクト・イエロ−１４２からなる群で示されるカラー・インデックス・ジェネリック・ネーム(Color Index Generic Name)で表される二色性染料などが例示される。
【００２３】
二色性染料は、遊離酸の形で用いられてもよいし、アンモニウム塩、エタノールアミン塩、アルキルアミン塩などのアミン塩の形で用いられてもよいが、通常、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩などのアルカリ金属塩の形で用いられる。
かかる二色性染料はそれぞれ単独または２種以上を組み合わせて用いられる。
【００２４】
［架橋工程］
架橋工程では、染色工程で得られた樹脂フィルム２を架橋処理する。つまり、色素による染色後に、樹脂フィルム２にホウ酸処理を行なう。ホウ酸処理は、樹脂フィルム２をホウ酸含有水溶液に浸漬し、ホウ酸水溶液による処理後に水洗することにより行われる。ホウ酸含有水溶液におけるホウ酸の量は、水１００重量部あたり、通常２〜１５重量部程度、好ましくは５〜１２重量部程度である。色素としてヨウ素を用いる場合には、このホウ酸含有水溶液はヨウ化カリウムを含有するのが好ましい。ホウ酸含有水溶液におけるヨウ化カリウムの量は、水１００重量部あたり、通常、０．１〜１５重量部程度、好ましくは５〜１２重量部程度である。ホウ酸含有水溶液への浸漬時間は、通常、６０〜１，２００秒程度、好ましくは１５０〜６００秒程度、さらに好ましくは２００〜４００秒程度である。ホウ酸含有水溶液の温度は、通常５０℃以上であり、好ましくは５０〜８５℃、より好ましくは６０〜８０℃である。
【００２５】
ホウ酸処理後の樹脂フィルム２は、通常、水洗処理される。水洗処理は、例えば、ホウ酸処理された樹脂フィルム２を水に浸漬することにより行われる。水洗処理における水の温度は、通常５〜４０℃程度であり、浸漬時間は、通常１〜１２０秒程度である。水洗後は乾燥処理が施される。乾燥処理は通常、熱風乾燥機や遠赤外線ヒーターを用いて行われる。乾燥処理の温度は、３０〜１００℃程度、好ましくは６０〜９５℃である。乾燥処理の時間は、通常６０〜６００秒程度、好ましくは１２０〜６００秒である。
【００２６】
このようにして得られる偏光子３の吸収偏光透過率が、０．１％以下になることが好ましい。偏光子３の吸収偏光透過率が０．１％以下するためには、適宜色素を選択すればよい。
【００２７】
［塗布工程］
塗布工程では、偏光子３の少なくとも片面に色素含有樹脂溶液を塗布する。偏光子３上にコーティング法によって色素含有樹脂溶液を塗布し、色素層４を形成する。偏光子３上に色素層４をコーティング法によって形成する方法によれば、フィルム同士を張り合わせるロールトゥロール加工に比べ容易に偏光子３上に色素層４を形成することができる。偏光子３を構成する延伸ＰＶＡフィルムは、非常に破れ易く、また色素層４も、厚さが非常に薄膜であるため、これらの貼り合せにロールトゥロール加工を用いることは適さない。コーティング法としては、ダイコーター、チップコーター、グラビアコーターなどを用いたコーティング法を用いることができる。これによって、偏光子３及び色素層４からなる偏光膜１が形成される。色素を含んでなる溶液を、塗布装置１４によって塗布している。
色素としては、シ−・アイ・ダイレクト・イエロ−１２、シ−・アイ・ダイレクト・レッド３１、シ−・アイ・ダイレクト・レッド２８、シ−・アイ・ダイレクト・イエロ−４４、シ−・アイ・ダイレクト・イエロ−２８、シ−・アイ・ダイレクト・オレンジ１０７、シ−・アイ・ダイレクト・レッド７９、シ−・アイ・ダイレクト・レッド２、シ−・アイ・ダイレクト・レッド８１、シ−・アイ・ダイレクト・オレンジ２６、シ−・アイ・ダイレクト・オレンジ３９、シ−・アイ・ダイレクト・レッド２４７およびシ−・アイ・ダイレクト・イエロ−１４２からなる群で示されるカラー・インデックス・ジェネリック・ネーム(Color Index Generic Name)で表される二色性染料などが例示される。
色素は、偏光板を用いる波長帯に応じて、適切なものを選択する。色素を含んでなる溶液の溶媒としては、水、エタノール又はイソプロピルアルコールなどを用いることができ、特に好ましくは、水を用いることができる。溶液としては、例えば、ＰＶＡ系樹脂の溶液に二色性色素を分散又は溶解させた溶液を用いることができる。ＰＶＡ系樹脂の溶液としては、分子量20000〜200000のＰＶＡを含む溶液であることが好ましい。
【００２８】
塗布工程では、色素層４の吸収偏光透過率が０．１％よりも大きくなるように色素層を形成することが好ましい。色素層４の吸収偏光透過率が０．１％よりも大きくなるように、適宜色素を選択すればよい。耐光性向上の観点から、色素層４の吸収偏光透過率は好ましくは３０％〜６０％。さらに好ましくは４０％〜５０％である。色素層４及び偏光子３の耐光性が同程度の場合は、色素層４及び偏光子３の光エネルギー吸収量が１：１に近くなるように透過率を設定することが好ましい。
【００２９】
図２は、本発明の偏光膜１を示す概略図である。偏光膜１は、偏光子３及び色素層４からなる。
本発明の偏光膜１は、偏光子３上に保護フィルムを付与することなく直接色素層４を積層してなるので、放熱効率が良好である。
【００３０】
［保護フィルム貼合工程］
保護フィルム貼合工程では、ロールトゥロール法によって、偏光膜１の色素層４上に、保護フィルム５を貼合し、偏光板６が得られる。保護フィルム５は、ロール１５から供給される。保護フィルム５は、トリアセチルセルロース系フィルム（例えば、フジタック  ＴＤ８０、フジタック  ＴＤ８０ＵＦ、フジタック  ＴＤ８０ＵＺ及びフジタック  Ｔ４０ＵＺ（いずれも商品名、富士フイルム（株）製）、ＫＣ８ＵＸ２Ｍ、ＫＣ８ＵＹ、ＫＣ４ＵＹ（いずれも商品名、コニカミノルタオプト（株）製））、環状シクロオレフィン系フィルム（例えば、ゼオノアフィルム（商品名、日本ゼオン（株）製）、アートンフィルム（商品名、ＪＳＲ（株）製））、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ナイロンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリエチレンフィルム等を用いることができる。特に好ましくは、光学異方性が小さいトリアセチルセルロース系フィルム、環状シクロオレフィン系フィルムを用いることができる。保護フィルム５の厚さは、好ましくは、２０μm〜２００μmである。
保護フィルム５は粘着剤・接着剤を用いて偏光膜１の色素層４上に貼合されるが、ここでは剥離不可能な剤（材料破壊を伴う剥離が生じるような剤）以外に、自己粘着性ポリエチレン樹脂や軽剥離アクリル系粘着剤等、材料破壊を伴わずに剥離可能な剤を用いて保護フィルム５を貼合してもよい。これにより、後で保護フィルム５を剥離し、放熱性の高い材料に直接貼り付けることが可能となる。
さらに、偏光膜１の偏光子３上に、第２保護フィルム５’を貼合し、偏光膜１の両面が保護フィルム５及び第２保護フィルム５’に保護された偏光板６’としてもよい。または、第２保護フィルム５’のみが貼合された偏光板としてもよい。
【００３１】
図３は、本発明の偏光板６を示す概略図である。偏光板６は、偏光子３、色素層４及び保護フィルム５からなる。
偏光子３は色素層４に接して形成される。これらからなる偏光膜１は、色素層４側は保護フィルム５により保護される。
このように作製した偏光板６は、偏光膜１の色素層４上に保護フィルム５を貼合することで、ロール形状で巻き取った際の欠陥発生を抑制し、取り扱いを容易にすることができる。保護フィルム５は粘着剤・接着剤を用いて貼合されるが、ここでは剥離不可能な剤（材料破壊を伴う剥離が生じるような剤）以外に、自己粘着性ポリエチレン樹脂や軽剥離アクリル系粘着剤等、剥離可能な剤を用いて保護フィルム５を貼合してもよい。これにより、後で保護フィルム５を剥離し、放熱性の高い材料に直接貼り付けることが可能となる。
【００３２】
本発明の偏光板６は、偏光子３上に保護フィルムを付与することなく直接色素層４を積層してなるので、放熱効率が良好である。また色素層４側から光が入射する場合に、色素層４が直接光に暴露され、偏光子３が含む色素は、直接光に暴露されないので、色素分子の分解を抑えることができ、偏光子３の劣化を抑えることができる。
【００３３】
図４は、本発明の偏光板６’を示す概略図である。偏光板６’は、偏光子３、色素層４、保護フィルム５および第２保護フィルム５’からなる。
偏光子３は色素層４に接して形成される。これらからなる偏光膜１は、色素層４側は保護フィルム５により保護され、偏光子３側は第２保護フィルム５’により保護される。
このように作製した偏光板６’は、偏光膜１の色素層４及び偏光子３上に保護フィルム５及び第２保護フィルム５’を貼合することで、ロール形状で巻き取った際の欠陥発生を抑制し、取り扱いを容易にすることができる。保護フィルム５及び第２保護フィルム５’は、粘着剤・接着剤を用いて貼合されるが、ここでは剥離不可能な剤（材料破壊を伴う剥離が生じるような剤）以外に、自己粘着性ポリエチレン樹脂や軽剥離アクリル系粘着剤等、材料破壊を伴わずに剥離可能な剤を用いて保護フィルム５及び第２保護フィルム５’を貼合してもよい。これにより、後で保護フィルム５及び第２保護フィルム５’を剥離し、放熱性の高い材料に直接貼り付けることが可能となる。
【００３４】
本発明の偏光板６’は、偏光子３上に保護フィルムを付与することなく直接色素層４を積層してなるので、放熱効率が良好である。また色素層４側から光が入射する場合に、色素層４が直接光に暴露され、偏光子３が含む色素は、直接光に暴露されないので、色素分子の分解を抑えることができ、偏光子３の劣化を抑えることができる。
【００３５】
図５は、本発明の偏光板２０を示す概略図である。偏光板２０は、基板２１、偏光子３、色素層４及び保護フィルム５からなる。
偏光子３は色素層４に接して形成される。これらからなる偏光膜１は、色素層４側は保護フィルム５により保護され、さらに偏光子３側は基板２１に接合される。
偏光膜１は、偏光子３側は基板２１に、色素層４側は保護フィルム５により保護される。偏光子３は、基板２１に接合しているので、より高い放熱性を実現できる。
【００３６】
図６は、本発明の偏光板２２を示す概略図である。偏光板２２は、基板２１、偏光子３、色素層４及び第２基板２３からなる。
偏光子３は色素層４に接して形成される。これらからなる偏光膜１は、偏光子３側は基板２１に接合され、色素層４側は第２基板２３に接合される。
偏光膜１は、偏光子３側は基板２１に、色素層４側は第２基板２３により保護される。断熱層として機能する保護フィルム５が無いため、より高い放熱性を実現できる。
【００３７】
偏光板２０及び偏光板２２に含まれる基板２１及び第２基板２３は、偏光板２０及び偏光板２２が投射型表示装置に用いられる場合、可視光を透過する材料である必要がある。具体的には、ＢＫ７等の光学ガラス、パイレックス（登録商標）、ソーダガラス、無アルカリガラス、石英、サファイア、スピネル、マグネシア等の材料が挙げられる。透明基板には反射防止や色分離、偏光分離を目的とする誘電体膜、金属膜、又は両者の組み合わせから構成されるコート層が形成されていてもよい。さらにこれら最表面には汚れ防止を目的とするフッ素を含む薄膜層が付与されていてもよい。
【００３８】
偏光膜１からの熱移動は、偏光板２０（図５）では基板２１、偏光板２２（図６）では基板２１及び第２基板２３を通して行われる。偏光板２０（図５）では透明基板が偏光膜１の片面のみに接合されているが、偏光板２２（図６）では偏光膜１の両面に透明基板が接合されている。偏光膜１の両面に透明基板が接合されていると、偏光膜１の両面からの熱移動が促進されるため、より偏光膜１を低温化でき、好ましい。
また、基板２１又は基板２３は、熱伝導度が高い材料からなることが好ましい。例えば、石英の熱伝導率は約８Ｗ／（ｍ・Ｋ）、サファイアの熱伝導率は約２８Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、非結晶性のガラスの約１Ｗ／（ｍ・Ｋ）に比べ、優れた熱伝導性を有している。このことから基板２１及び第２基板２２は、高熱伝導材料として石英、又は、サファイア、あるいはマグネシア、スピネルからなることが好ましい。偏光板２２（図６）では、基板２１及び第２基板２２のうち、いずれか一方が高熱伝導材料であればよく、残るもう一方の基板は、熱伝導性と基板コスト及び光学特性の観点から、石英又は酸化ケイ素を主成分とする非晶質ガラス透明基板であってもよい。
【００３９】
偏光膜１と基板との貼合には、接着剤または粘着剤が用いられる。
偏光膜１と基板との密着性を上げるため、接着表面に、プラズマ処理、コロナ処理、紫外線照射処理、フレーム（火炎）処理、ケン化処理などの表面処理を適宜施してもよい。ケン化処理としては、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムのようなアルカリの水溶液に浸漬する方法が挙げられる。
【００４０】
接着剤としては、水系接着剤および非水系接着剤が用いられる。
水系接着剤としては、変性ポリビニルアルコールを主剤とする接着剤、又は酢酸ビニル系接着剤が挙げられる。特にポリビニルアルコールを主剤とする接着剤であることが好ましい。例えば、アセトアセチル基を有する特殊変性ポリビニルアルコールを、グリオキザ−ル、あるいは硝酸ジルコニル等で架橋することで硬化する接着剤がある。また、特殊変性ポリビニルアルコールに親水性エポキシ樹脂を添加し架橋させる接着剤が挙げられ、変性ＰＶＡとしては、ゴーセファイマー（商品名、日本合成（株）製）や、クラレＫポリマー（商品名、（株）クラレ製）などが挙げられる。
非水系接着剤としては、アクリル樹脂系接着剤、ウレタン樹脂系接着剤、シアノアクリレート系接着剤、オルガノポリシロキサンを主成分とするシリコーン系接着剤、ポリプロピレンオキシドを主成分とする変成シリコーン系接着剤等が挙げられる。
【００４１】
粘着剤としては、一般なアクリル樹脂系粘着剤、又は自己粘着性樹脂を用いることができる。
自己粘着性樹脂としては、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、プロピレン系エラストマー樹脂等の自己粘着性樹脂がある。自己粘着性樹脂として、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂等の汎用樹脂の他、例えばタフセレン（商品名、住友化学（株）製）等がある。
粘着剤及び接着剤としては、剥離に材料破壊を伴うような強粘着・接着のもの、又は、被着体を破壊せずに剥離可能なものなどを、目的とする製造物に対して適宜選択して用いることができる。
【００４２】
図７は、本発明の投射型液晶表示装置を示す概略図である。
本発明の偏光板１４２及び偏光板１４３は、例えば、投射型液晶表示装置（プロジェクター）に用いられる。その詳細を図７に示す光学系を例に説明する。
光源（例えば、高圧水銀ランプ）１１１を光源とする光線束は、まずは第１のレンズアレイ１１２、第２のレンズアレイ１１３、偏光変換素子１１４、重畳レンズ１１５を通過することにより、反光線束断面での輝度の均一化と偏光化が行われる。
【００４３】
具体的には光源１１１から出射された光線束は、微小なレンズ１１２ａがマトリクス状に配置された第１のレンズアレイ１１２によって多数の微小な光線束に分割される。第２のレンズアレイ１１３及び重畳レンズ１１５は、分割された光線束のそれぞれが、照明対象である３つの液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネル１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂの全体を照射するように備えられており、このため、各ＬＣＤパネル入射側表面は全体がほぼ均一な照度となる。
【００４４】
偏光変換素子１１４は、通常、偏光ビームスプリッタアレイにより構成され、第２のレンズアレイ１１３と重畳レンズ１１５との間に配置される。これにより光源からのランダム偏光をあらかじめ特定の偏光方向を有する偏光光に変換し、後述する入射側偏光板での光量損失を低減して、画面の輝度を向上させる役割を果たしている。
【００４５】
輝度が均一化および偏光化された光は反射ミラー１２２を経由してＲＧＢの３原色に分離するためのダイクロイックミラー１２１，１２３，１３２により順次、レッドチャンネル、グリーンチャンネル、ブルーチャンネルに分離され、それぞれＬＣＤパネル１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂに入射する。
【００４６】
ＬＣＤパネル１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂについて、その入射側及び出射側にそれぞれ本発明の偏光板（入射側）１４２及び偏光板（出射側）１４３が配置されている。
【００４７】
ここで、本発明の偏光板は、色素層４を光源側に設置する必要がある。これにより、偏光子３が有する二色性色素が受ける光を分散し、光化学反応による色素分解速度を低減することができるようになる。
【００４８】
ＲＧＢそれぞれの光路に液晶パネルを挟んで、入射側と出射側に配置される２枚の偏光板について説明する。各光路に配置される偏光板（入射側）１４２及び偏光板（出射側）１４３は、その吸収軸を直交とした構成で配置され、各光路に配置される各ＬＣＤパネル１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂで画像信号により各画素ごとに制御された偏光状態を光量に変換する機能を果たしている。
【００４９】
本発明の偏光板は、ブルーチャンネル、グリーンチャンネル、レッドチャンネルの全ての光路で共通した構成であり、どの光路においても耐久性の優れた偏光板として有効であり、特にブルーチャンネル、グリーンチャンネルでは特に有効である。
【００５０】
ＬＣＤパネル１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂの画像データに応じて、画素毎に異なる透過率で入射光を透過させることによって作成された光学像は、クロスダイクロイックプリズム１５０により合成され、投写レンズ１７０によって、スクリーン１８０に拡大投写される。
【実施例】
【００５１】
以下に実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
【００５２】
〔実施例１〕
光学部材として１軸延伸したＰＶＡ樹脂に青領域で優れた二色性を示す黄色染料を吸着させて作製した青チャンネル用吸収型偏光子を用いた実施例を以下に示す。
【００５３】
まず、平均重合度約２，４００、ケン化度９９．９モル％以上で厚さ７５μｍのＰＶＡフィルムを、乾式で約５倍に一軸延伸し、さらに延伸のための張力をかけた状態で、６０℃の純水に１分間浸漬した後、黄色二色性染料（オレンジ３９）／水の重量比が０．０５／１００の水溶液に７４℃で６０秒間浸漬した。その後、ホウ酸／水の重量比が８．５／１００の水溶液に７２℃で３００秒間浸漬した。引き続き２６℃の純水で２０秒間洗浄した後に乾燥して、ＰＶＡフィルムに二色性染料が吸着配向された、吸収偏光透過率が０.１％の偏光子を得る。偏光子に、二色性色素（オレンジ３９）ＰＶＡ溶液を塗布し、厚み約１μｍ、吸収偏光透過率が約５０％となるようにコーティングして、色素層を形成して、本発明の偏光膜を得る。
【００５４】
さらに、保護フィルムとして、色素層の上に８０μｍ厚みのトリアセチルセルロースフィルムを貼合し、さらに樹脂フィルムを厚さ０.５ｍｍの水晶基板に厚さ２５μｍのアクリル系粘着剤を介して貼合し、本発明の偏光板を得る。
【００５５】
〔比較例１〕
まず、平均重合度約２，４００、ケン化度９９．９モル％以上で厚さ７５μｍのＰＶＡフィルムを、乾式で約５倍に一軸延伸し、さらに延伸のための張力をかけた状態で、６０℃の純水に１分間浸漬した後、黄色二色性染料（オレンジ３９）／水の重量比が０．０５／１００の水溶液に７４℃で６０秒間浸漬した。その後、ホウ酸／水の重量比が８．５／１００の水溶液に７２℃で３００秒間浸漬した。引き続き２６℃の純水で２０秒間洗浄した後に乾燥して、ＰＶＡに２色性染料が吸着配向された偏光子を得る。偏光子の両側に保護フィルムとして厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフィルムを貼合し、吸収偏光透過率が０.１％の、偏光子及び保護フィルムからなる膜を得る。
平均重合度約２，４００、ケン化度９９．９モル％以上で厚さ７５μｍのＰＶＡフィルムを、乾式で約５倍に一軸延伸し、さらに延伸のための張力をかけた状態で、６０℃の純水に１分間浸漬した後、黄色二色性染料（オレンジ３９）／水の重量比が０．０００５／１００の水溶液に７４℃で６０秒間浸漬した。その後、ホウ酸／水の重量比が８．５／１００の水溶液に７２℃で３００秒間浸漬した。引き続き２６℃の純水で２０秒間洗浄した後に乾燥して、ＰＶＡに二色性染料が吸着された色素層を得る。色素層の両側に保護フィルムとして厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフィルムを貼合し、吸収偏光透過率がおよそ６０％の色素層及び保護フィルムからなる膜を得る。
偏光子及び保護フィルムからなる膜と色素層及び保護フィルムからなる膜とを貼合して、比較例の偏光板を得る。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の偏光膜１及び偏光板６の製造方法を説明する概略図である。
【図２】本発明の偏光膜１を示す概略図である。
【図３】本発明の偏光板６を示す概略図である。
【図４】本発明の偏光板６’を示す概略図である。
【図５】本発明の偏光板２０を示す概略図である。
【図６】本発明の偏光板２２を示す概略図である。
【図７】本発明の投射型液晶表示装置を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５７】
１  偏光膜
２  樹脂フィルム
３  偏光子
４  色素層
５  保護フィルム
５’  第２保護フィルム
６，６’，２０，２２  偏光板
１１，１５  ロール
１２  延伸装置
１３  染色装置
１４  塗布装置
２１  基板
２３  第２基板
１１１  光源
１１２  第１のレンズアレイ
１１２ａ  レンズ
１１３  第２のレンズアレイ
１１４  偏光変換素子
１１５  重畳レンズ
１２１，１２３，１３２  ダイクロイックミラー
１２２  反射ミラー
１４０Ｒ、１４０Ｇ，１４０Ｂ  ＬＣＤパネル
１４２，１４３  偏光板
１５０  クロスダイクロイックプリズム
１７０  投写レンズ
１８０  スクリーン
【図１】
2009237460.tif 000008
【図２】
2009237460.tif 000009
【図３】
2009237460.tif 000010
【図４】
2009237460.tif 000011
【図５】
2009237460.tif 000012
【図６】
2009237460.tif 000013
【図７】
2009237460.tif 000014