作为光学元件的一种的偏振片为下述的结构，其中，在对碘、 染料进行吸附取向处理的聚乙烯醇、通过对聚乙烯醇进行脱水处 理而获得的聚乙烯撑系偏振膜的两个面上叠置透明的保护膜，在 将两层叠置时采用粘合剂。作为所采用的粘合剂，人们知道有环 氧树脂系、丙烯酸系、氨基甲酸乙酯系等的各种粘合剂，但是， 一般，这些粘合剂具有与偏振膜的粘合力不足的问题。另外，醋 酸乙烯酯系粘合剂、聚乙烯醇系粘合剂与偏振膜的粘合力较好， 但是，该粘合剂具有其粘合力伴随湿度而变化的问题。
于是，作为提高粘合剂和保护膜或偏振膜的粘合性的方法， 采用对保护膜进行表面处理的方法。在保护膜为一般使用的三乙 酰纤维素薄膜的场合，采用下述的方法，在该方法中，通过将三 乙酰纤维素浸渍于高温、高浓度的碱溶液中进行皂化处理，在对 表面进行亲水化处理后，涂敷粘合剂，将其与偏振膜贴合。另外， 人们还提出有下述的方法，其中，在对纤维素酯薄膜、聚碳酸酯 薄膜、聚酯薄膜、或聚丙烯酸酯薄膜的表面进行等离子处理之后， 通过粘合剂层将其与偏振膜贴合(JP特开2000-356714号文献)。
另外，近年，还具有液晶显示装置在车载应用、野外应用的 高温高湿的条件下使用的情况，必须要求下述的偏振片，其中， 作为偏振片的要求的物理特性，耐湿热性能高，并且为了高精细 的彩色显示，透射率和偏振度高。为了应对该情况，人们提出一 侧的保护膜采用三乙酰纤维素薄膜，另一侧的保护膜采用由聚碳 酸酯系树脂和/或聚甲基丙烯酸甲酯系树脂形成的薄膜的方法(JP 特开平7-56017号文献)。
专利文献1：JP特开2000-356714号文献
专利文献2：JP特开平7-56017号文献
但是，在上述任何的方法中，在将偏振膜和保护膜叠置时， 在它们之间介设粘合剂层，由此，难以实现偏振片的薄膜化、成 本的降低和制造工艺的简化。
此外，通过将上述偏振片与液晶盒贴合而获得的液晶显示装 置具有视角、带色等的课题。其原因在于液晶盒的液晶分子的双 折射性。于是，通过在该偏振片和该液晶盒之间，设置具有双折 射性的相位差片，可对液晶分子的双折射性进行补偿，可解决上 述课题。但是，在将该偏振片和相位差片贴合时，一般在它们之 间介设粘合剂层，无法进一步减小液晶显示装置的厚度。

为了解决上述的问题，本发明人进行了深入的研究，其结果 发现，可在不采用粘合剂、粘接剂的情况下，直接将偏振膜和保 护膜叠置，由此完成了本发明。即，本发明的课题在于提供下述 的光学元件，其中，在不介设粘合剂、粘接剂的情况下，直接叠 置偏振膜和保护膜，根据需要叠置相位差薄膜，由此，可谋求薄 膜厚度减小、成本的降低、制作工艺的简化。
为了实现上述目的，在本发明的光学元件中，在不介设粘合 剂、粘接剂的情况下，在聚乙烯醇系或聚乙烯撑系偏振膜中的至 少一个面上直接叠置保护膜。可形成下述的带有相位差片的光学 元件，其中，在不介设粘合剂或粘接剂的情况下，直接叠置上述 光学元件中的一个保护膜和相位差片。另外，在上述光学元件中， 其中一侧的保护膜也可采用相位差片。
另外，最好，在本发明的光学元件中，偏振膜、保护膜、相 位差片中的至少一个表面通过具有5eV以上的能量的能量线进行 表面处理。
在保护膜叠置于偏振膜的两个面上的场合，一侧的保护膜为 由三乙酰纤维素，脂环族聚烯烃树脂或脂环族丙烯酸树脂形成的 薄膜，另一侧的保护膜为由三乙酰纤维素、聚碳酸酯、聚对苯二 甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、(甲基)丙烯酸酯系树脂、脂 环族聚烯烃树脂或脂环族丙烯酸树脂形成的薄膜。在保护膜仅仅 叠置于偏振膜的一个面上的场合，该保护膜为三乙酰纤维素、聚 碳酸酯薄膜；由聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、(甲 基)丙烯酸酯系树脂、脂环族聚烯烃树脂或脂环族丙烯酸树脂形成 的薄膜。
按照该光学元件，由于直接叠置偏振膜与保护膜，和/或保护 膜与相位差片，和/或偏振膜与相位差片，故谋求薄膜的厚度的减 小，成本的降低和制作工艺的简化。
按照本发明的光学元件，由于在不采用粘合剂、粘接剂的情 况下直接叠置偏振膜与保护膜，和/或保护膜与相位差片，和/或偏 振膜与相位差片，故可谋求薄膜的厚度的减小和成本的降低以及 制作工艺的简化。另外，按照本发明，由于可在不采用粘合剂、 粘接剂的情况下叠置预先不具有粘合性的偏振膜、保护膜和相位 差片，故保护膜和相位差片可采用不具有粘合性、粘接性的各种 透明薄膜。
附图说明
根据参照附图的以下的优选实施例的说明，会更加清楚地理 解本发明。但是，实施例和附图用于单纯的图示和说明，不应用 于确定本发明的范围。本发明的范围由添附的权利要求确定。在 附图中，多个附图中的同一部件的标号表示相同部分。
图1为本发明的第1实施例的在偏振膜的两个面上叠置保护 膜的偏振薄膜的纵向剖视图；
图2为本发明的第2实施例的仅仅在偏振膜的一个面上叠置 保护膜的偏振薄膜的纵向剖视图；
图3为表示本发明的第3实施例的带有相位差片的偏振片的 纵向剖视图；
图4为表示本发明的第4实施例的带有相位差片的偏振片的 纵向剖视图。

下面参照附图，对本发明进行具体描述。
图1为表示本发明的第1实施例的偏振片的纵向剖视图，图2 为表示第2实施例的偏振片的纵向剖视图，图3为表示第3实施 例的带有相位差片的偏振片的纵向剖视图，图4为表示第4实施 例的带有相位差片的偏振片的纵向剖视图。图1所示的作为光学 元件1的偏振片安装于液晶显示装置10的玻璃基板12和液晶盒 11之间，故在偏振膜b的两个面上，在未介设粘合剂层或粘接剂 层的情况下直接叠置保护膜a，c。在这里，保护膜a在安装于液 晶盒11上时，设置于与液晶盒面11a相反的一侧，保护膜c设置 于液晶盒11的玻璃面侧，即液晶盒面11a侧。另外，图2的偏振 膜在未介设粘合剂层或粘接剂层的情况下，将保护膜a仅仅直接 叠置于偏振膜b的一个面上。
构成上述偏振片1的偏振膜b采用聚乙烯醇系或聚乙烯撑系 的膜。作为形成聚乙烯醇系的偏振膜的聚乙烯醇系聚合物、可采 用对乙烯酯系单体进行聚合而获得的聚乙烯酯系共聚物，接着对 其皂化而获得的聚合物，最好该乙烯酯系单体采用醋酸乙烯酯。 另外，也可在对该乙烯酯系单体进行聚合时，根据需要在不损害 发明的效果的范围内，使可与该乙烯酯系单体共聚的单体共聚。
另外，构成聚乙烯撑系的偏振膜b的聚乙烯撑系聚合物可采 用对该聚乙烯醇系聚合物进行脱水，或对聚氯乙烯等的含卤素系 乙烯酯系的聚合物进行脱卤化氢处理，形成聚烯结构的类型；通 过将乙炔等的乙烯撑单体进行聚合，形成聚烯结构的类型等。
对于构成上述偏振片1的保护膜a，c，列举有比如，由三乙 酰纤维素等的纤维素酯类或它们的衍生物形成的薄膜；聚对苯二 甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等的聚酯薄膜；聚碳酸酯薄 膜；聚乙烯、聚丙烯等的聚烯烃或聚环烯烃(polycycloolefin)、降 冰片(norborneol)系树脂等的脂环族聚烯烃薄膜；由聚甲基丙烯酸 甲酯、丙烯酸树脂或脂环族丙烯酸树脂形成的薄膜；或乙烯-乙烯 醇共聚物(エチレンビ二ルアルコ-ル)薄膜等，最好，采用三乙酰 纤维素。另外，保护膜也可采用由以上树脂层叠置成的薄膜、由 以上树脂混合成的薄膜。
但是，设置于偏振膜b的一侧，即，设置于液晶盒侧的保护 膜c必须采用双折射率的影响小的类型，为此，采用比如，由三 乙酰纤维素等的纤维素酯类或它们的衍生物形成的薄膜、聚环烯 烃、降冰片系树脂等的脂环族聚烯烃薄膜、由脂环族丙烯酸树脂 形成的薄膜。
此外，设置于偏振膜b的另一侧，即，与液晶盒相反一侧的 保护膜a具有透明性即可，例如，不仅由以上的三乙酰纤维素等 的纤维素酯类或它们的衍生物形成的薄膜、聚环烯烃、降冰片系 树脂等的脂环族聚烯烃薄膜、由脂环族丙烯酸树脂形成的薄膜， 最好采用聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等的聚酯 薄膜、聚乙烯、聚丙烯等的聚烯烃薄膜、聚碳酸酯薄膜、由聚甲 基丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸酯系树脂等的丙烯酸树脂形成的薄 膜。即使在该保护膜a为具有双折射性的薄膜的情况下，由于设 置于液晶盒的相反侧故没有问题，另外，双折射率的均匀性也没 有问题。像这样，通过在液晶盒的相反面，叠置吸水率低的薄膜， 来自液晶盒的玻璃面侧的水分的进入几乎没有，并且来自外侧的 水分的透过率也降低，由此，可形成耐湿热性优良的偏振片。
另外，作为相位差片d，列举有由具有双折射性的云母、石英、 水晶、方解石、LiNbO3、LiTaO3等的单晶体形成的相位差片；在 相对于玻璃基板等的基底基板上，从倾斜方向蒸镀无机材料的方 式获得的基底基板的表面上具有双折射膜的相位差片；具有双折 射性的LB(Langmuir-Blodget)膜的相位差片；或将使三乙酰纤维素 (TAC)等的纤维素酯类、聚碳酸酯、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯醇缩 丁醛(PVB)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)、多芳基 化合物、聚砜、聚醚砜、丙烯酸树脂、降冰片系树脂等的脂环族 聚烯烃等的透明树脂薄膜延伸而形成的相位差膜粘接于玻璃基板 上，以便维持平坦性、定形性，通过2个玻璃基板夹持它的相位 差片。
此外，在使用采用二色性染料的聚乙烯醇系偏振膜或聚乙烯 撑系偏振膜等的耐湿热性优良的偏振膜的场合，可像图2的第2 实施例那样，在液晶盒11侧不叠置保护膜c，仅仅在其相反侧叠 置以上的保护膜a。另外，像图3所示的那样，在液晶盒侧的保护 膜c的表面上，在不介设粘合剂层或粘接剂层的情况下直接叠置 相位差片d，或像图4所示的那样，在偏振膜b的液晶盒侧的面上， 在不介设粘合剂层或粘接剂层的情况下直接叠置作为保护膜的相 位差片d，仅仅在另一侧叠置保护膜a，由此，可获得耐湿热性优 良的光学元件1A。
还有，最好在设置于偏振膜外侧的观察者侧的保护膜a的表 面上，进行防眩处理和/或反射防止处理。如果像这样形成，则观 察者容易看到液晶盒。
最好，在本发明的光学元件1，1A中，对偏振膜、保护膜和 相位差片中的相互接触的面，照射具有5eV以上的能量的能量线 进行表面处理后进行叠置。对于具有5eV以上的能量的能量线， 列举有紫外线、电子线、离子线等，其中，采用紫外线的方式简 便，由此，最好采用该方式。
作为紫外线射线源，列举准分子激光器、高压水银灯、低压 水银灯、卤素灯、准分子灯。在这里，特别是作为准分子灯，列 举有密封有氩、氪、氙或以氩、氪、氙为主成分的气体的电介体 隔离放电灯，其中，特别是最好采用氙。
最好，在进行能量线照射时，气体与偏振膜表面和/或保护膜 和/或相位差片的表面接触，此时，最好与比如，大气、氢、氧、 氮、臭氧、过氧化氢、水蒸气、二氧化碳、一氧化碳、氨、一氧 化氮、二氧化氮、氩等的惰性气体或酮、醇、肼等的低沸点的有 机化合物中的，至少1个以上的气体或它们的混合气体接触。在 大气中的场合，操作简单，从作业性方面来说，最好采用该方式。
从对偏振膜和/或保护膜和/或相位差片照射能量线，到叠置的 时间不是特别限定的，但是，最好在能量线照射之后进行叠置。 另外，具有能量线照射的效果伴随时间的推移而变差的情况，但 是，也发现通过水洗而改善的情况。于是，也可在能量线照射之 后，将其浸渍于水或温水中之后进行叠置。
如果照射具有5eV以上的能量的能量线，C-C、C-H等的 分子键容易切断，树脂表面的质量重整，由此，可在不介设粘合 剂层、粘接剂层的情况下进行更加牢固的直接叠置。在这里，在 能量线的能量小于5eV的场合，难以获得充分的粘合力。
以上的表面处理在大气、氢、氧、氮、臭氧、过氧化氢、水 蒸气、二氧化碳、一氧化碳、氨、一氧化氮、二氧化氮、氩等的 惰性气体或酮、醇、肼等的低沸点的有机化合物中的，至少1个 以上的气体或它们的混合气体中进行，由此，对于通过气氛中的 碳成分、氧成分、氮成分、水分等切断的分子键，通过羟基、氨 基、酮基、醛基、羧基等的亲水性高的官能基，实现表面质量的 重整。
另外，通过形成最佳的能量线的照射时间，进行C-C键、C-H键等的切断，在表面形成低聚物、低分子化合物，呈现粘合 性、粘接性。
此外，能量线照射时的温度并不是特别限定的，但是如果考 虑薄膜的耐热性，则该温度最好在摄氏0～100度之间，在室温的 场合是方便的，特别是最好采用该室温。
还有，能量线照射时的压力并不是特别限定的，但是从作业 性方面来说，最好采用常压。
像上述那样，在对偏振膜和/或保护膜和/或相位差片的覆盖体 面，照射5eV以上的能量线之后将两者叠置，由此，牢固地粘接， 将表面固定，这样，在被覆盖体之间不必介设由粘合剂、粘接剂 形成的中间层，可进行直接的叠置。由此，获得下述的偏振片， 其中，可实现光学元件的薄膜化、成本的降低和制作工艺的简化， 另外，不降低中间层的光线透射率。
实施例
(实施例1)
在本实施例中，采用株式会社ウシオユ-テツク社生产的氙 气灯(UER200/HM172；能量为7.3eV)，图1的偏振膜b采用碘吸 附于クラレ社生产的聚乙烯醇上，进行延伸的偏振膜。另外，偏 振膜的两侧的保护膜a，c采用富士胶片生产的三乙酰纤维素(TAC) 薄膜。首先，使该氙气灯和三乙酰纤维素薄膜之间的距离为正确 的2mm的值，在大气中，照射紫外线达30秒。接着，为了确认 表面重整的效果，在通过协合界面科学株式会社生产的接触角计 (CA-DT·A型)，测定该偏振膜和水的接触角时，该角度为10° (温度为25℃，湿度为50％RH)。然后，按照2.94N/cm2的层压压 力，将偏振膜和保护膜层压，由此，获得作为光学元件的偏振片1。 通过90度剥离试验，测定该偏振片的偏振膜和保护膜的粘合力。 其结果是，50mm宽度的薄膜的粘合力为0.49N。
(实施例2)
在与实施例1相同的条件下，对保护膜的表面重整，另外， 对于偏振膜也同样地进行表面重整处理。接着，按照2.94N/cm2 的层压压力，将偏振膜和保护膜层压，由此，获得偏振片。通过 90度剥离试验，测定该偏振膜中的保护膜和偏振元件的粘合力。 其结果是，50mm宽度的粘合力为0.98N。
(实施例3)
在与实施例1相同的条件下，对偏振膜和保护膜的表面重整， 接着，将保护膜浸渍于水中之后，按照2.94N/cm2的层压压力将偏 振膜和保护膜叠置，由此获得偏振片。通过90度剥离试验，测定 该偏振片中的保护膜和偏振元件的粘合力。其结果是，50mm宽度 的粘合力为1.47N。
(实施例4)
能量线源采用株式会社オ-ク生产的低压水银灯(HMW- 615N；能量为-5.0eV)，通过下面给出的方法，进行表面重整。 首先，使该低压水银灯和由三乙酰纤维素形成的保护膜之间的距 离为正确的10mm，在大气中照射紫外线达200秒。为了确认表面 重整的效果，在通过由协合界面科学株式会社生产的接触角计(CA -DT·A型)，测定该保护膜和水的接触角时，该角度为20°(温 度为25℃，湿度为50％RH)。然后，按照2.94N的层压压力，将 图2所示的偏振膜b和一侧的表面重整了的保护膜a层压，由此 获得偏振片。通过90度剥离试验，测定该偏振片的偏振膜和保护 膜的粘合力。其结果是50mm宽度的粘合力为0.20N。
(实施例5)
偏振膜采用通过使クラレ生产的聚乙烯醇脱水而获得的聚乙 烯撑系偏振膜。保护膜采用富士胶片生产的三乙酰纤维素薄膜。 与实施例2相同，对偏振膜和叠置于偏振膜的两侧的保护膜的表 面重整，接着将偏振膜和保护膜层压，由此获得偏振片。
(实施例6)
偏振膜采用在クラレ生产的聚乙烯醇中吸附二色性色素进行 延伸的偏振膜。液晶盒侧的保护膜c采用富士胶片生产的三乙酰 纤维素薄膜，观察者侧的保护膜a采用对东洋纺生产的聚对苯二 甲酸乙二醇酯薄膜进行反射防止处理而形成的保护膜。与实施例2 相同，对偏振膜和叠置于该偏振膜的两侧的保护膜的表面重整， 接着将偏振膜和保护膜层压，由此获得偏振片。
(实施例7)
偏振膜采用クラレ生产的聚乙烯醇中吸附碘，进行延伸的偏 振膜。液晶盒侧的保护膜c采用富士胶片生产的三乙酰纤维素薄 膜，观察者侧的保护膜a采用三菱エンジニアリングプラスチツ クス社生产的聚碳酸酯薄膜。与实施例2相同，对偏振膜和叠置 于该偏振膜的两侧的保护膜的表面重整，接着，将偏振膜和保护 膜层压，由此获得偏振片。
(实施例8)
在与实施例1相同的条件下，对用作保护膜的富士胶片生产 的三乙酰纤维素薄膜(TAC薄膜)和作为环烯烃聚合物的日本ゼオ ン株式会社生产的“ゼオノア(zeonor)薄膜”照射紫外线。接着， 按照2.94N/cm2的层压压力，将TAC薄膜和ゼオノア薄膜分别层 压于偏振膜的两侧，通过90度剥离试验测定其粘合力。其结果是 50mm宽度的粘合力为0.50N。
(实施例9)
图3的相位差片d采用作为环烯烃聚合物的日本ゼオン株式 会社生产的“ゼオノア薄膜”，使株式会社ウシオユ-テツク社 生产的氙气灯和该ゼオノア薄膜之间的距离为正确的2mm的值， 在大气中照射紫外线达30秒。接着，按照与实施例1相同的方式， 对通过作为实施例5获得的偏振片的保护膜的TAC的表面重整， 将其与在先的ゼオノア薄膜d层压，由此，获得光学元件1A(带有 相位差片的偏振片)。
(实施例10)
在与实施例1相同的条件下，对在クラレ社生产的聚乙烯醇 中吸附碘，进行延伸的偏振膜和日本ゼオン株式会社生产的ゼオ ノア薄膜照射紫外线。接着，按照2.94N/cm2的层压压力，将偏振 膜和ゼオノア薄膜层压，通过90度剥离试验测定其粘合力。其结 果是50mm宽度的粘合力为0.20N。
(实施例11)
图4的相位差片d采用作为环烯烃聚合物的日本ゼオン株式 会社生产的“ゼオノア薄膜”，使株式会社ウシオユ-テツク社 生产的氙气灯和该ゼオノア薄膜之间的距离为正确的2mm的值， 在大气中照射紫外线达30秒。接着，按照与实施例1相同的方式， 还对通过实施例4获得的，在一个面上叠置保护膜的偏振膜侧的 表面重整，将其与在先的ゼオノア薄膜层压，由此获得光学元件 1A。
(实施例12)
株式会社ウシオユ-テツク社生产的氙气灯(UER200/HM172； 能量为7.3eV)，另外，图4的保护膜a采用富士胶片生产的三乙 酰纤维素(TAC)薄膜，相位差片d采用日本ゼオン株式会社生产的 “ゼオノア薄膜”，使两薄膜和该氙气灯之间的距离为正确的2mm 值，在大气中照射紫外线达200秒。接着，按照2.94N/cm2的层压 压力，将TAC薄膜和ゼオノア薄膜层压于实施例1的偏振膜b的 两侧，通过90度剥离试验测定其粘合力。其结果是，在宽度为 50mm的场合ゼオノア薄膜断开。
(比较实例1)
以与实施例1相同的条件，按照2.94N的层压压力，将表面 没有重整的偏振膜和其一侧的保护膜层压，但是，偏振膜和保护 膜没有形成一体。另外，在按照与实施例1相同的条件测定没有 表面重整的保护膜和水的接触角时接触角为50°。由此知道，在 保护膜没有进行表面重整的场合偏振膜和保护膜无法粘接。