光學層壓體、光學層壓體套件和使用所述光學層壓體或所述光學層壓體套件的液晶面板的制作方法
光學層壓體、光學層壓體套件和使用所述光學層壓體或所述光學層壓體套件的液晶面板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種光學層壓體，利用所述光學層壓體，可顯著地抑制液晶面板的翹曲并且可實現(xiàn)高亮度化。本發(fā)明的光學層壓體具有厚度10μm以下的偏光膜和反射偏光薄膜。本發(fā)明的液晶面板具有液晶單元和本發(fā)明的光學層壓體。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供光學層壓體套件。該光學層壓體套件由第一光學層壓體(即本發(fā)明的光學層壓體)和第二光學層壓體所構成，所述第二光學層壓體包括比第一光學層壓體的偏光膜的厚度厚5μm以上的偏光膜。
【專利說明】光學層壓體、光學層壓體套件和使用所述光學層壓體或所述光學層壓體套件的液晶面板
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光學層壓體、光學層壓體套件和使用所述光學層壓體或所述光學層壓體套件的液晶面板。
【背景技術】
[0002]近年來進行以液晶顯示裝置代表的圖像顯示裝置的大屏幕化和所述設備的薄型化。伴隨大屏幕化和薄型化產生以下問題。發(fā)生液晶面板的翹曲，結果產生顯示不均或漏光。為解決此類問題，已提出關于調整在配置于液晶單元兩側的各光學層壓體中的偏光膜的保護層的厚度的技術(專利文獻I)，或關于調整各光學層壓體的水含量的技術(專利文獻2)。然而，就抑制液晶面板的翹曲而言，這些技術各自仍存在很大的改進空間。
[0003]現(xiàn)有技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻I JP2003-149438A
[0006]專利文獻2 JP2007-292966A
【發(fā)明內容】
[0007]發(fā)明要解決的問題
[0008]已進行本發(fā)明以解決上述常規(guī)問題，且本發(fā)明的目的是提供一種可顯著地抑制液晶面板的翹曲，并可實現(xiàn)高對比度的光學層壓體。
_9] 用于解決問題的方案
[0010]根據(jù)本發(fā)明的實施方案的光學層壓體包括:厚度10 μ m以下的偏光膜；和反射偏
光薄膜。
[0011]在本發(fā)明的一個實施方案中，所述偏光膜通過橫向拉伸而得到。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種光學層壓體套件。所述光學層壓體套件包括:包含上述光學層壓體的第一光學層壓體；第二光學層壓體，所述第二光學層壓體包括比該第一光學層壓體的偏光膜的厚度厚5 μ m以上的偏光膜。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種液晶面板。本發(fā)明的液晶面板包括:液晶單元和上述光學層壓體。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一實施方案的液晶面板包括:液晶單元；和上述光學層壓體套件。所述第二光學層壓體配置在觀看者側，且所述第一光學層壓體配置在觀看者側的相反側。
[0015]發(fā)明的效果
[0016]根據(jù)本發(fā)明，通過使用具有薄偏光膜和反射偏光薄膜的光學層壓體，可同時實現(xiàn)兩種效果，即，抑制液晶面板的翹曲和對比度(contrast)的改進。此外，通過使用此類光學層壓體(第一光學層壓體)，和具有比該第一光學層壓體的偏光膜的厚度厚5 μ m以上的偏光膜的第二光學層壓作為套件，可以格外顯著地得到所述效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的光學層壓體的示意性截面圖。
[0018]圖2是本發(fā)明中使用的反射偏光薄膜的實例的示意性透視圖。
[0019]圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的液晶面板的示意性截面圖。
【具體實施方式】
[0020]以下，參照【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的優(yōu)選實施方案。然而，本發(fā)明不限定于這些具體的實
施方案。
[0021]A.光學層壓體
[0022]A-1.光學層壓體整體的構造
[0023]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的光學層壓體的示意性截面圖。光學層壓體100具有偏光膜110和反射偏光薄膜120。偏光膜110的厚度在IOym以下。偏光膜110和反射偏光薄膜120可通過任意適當?shù)恼辰訉?具體地，壓敏粘合劑層或粘接劑層)層壓，或者可以被層壓以使彼此密接(不借助于任意的粘接層)。根據(jù)本發(fā)明，將此類薄偏光膜和反射偏光薄膜層壓，因此可抑制液晶面板的翹曲。此外，如稍后詳細所述，通過使用本發(fā)明的光學層壓體(以下當提到光學層壓體套件時有時稱為“第一光學層壓體”)和具有比該第一光學層壓體的偏光膜厚的偏光膜的第二光學層壓體作為套件，可格外顯著地得到此類效果。更具體地，當將本發(fā)明的光學層壓體(第一光學層壓體)配置在液晶單元的觀看者側的相反側，且將第二光學層壓體配置在液晶單元的觀看者側時，顯著地抑制液晶面板的翹曲，結果可防止顯示不均和漏光。此外，根據(jù)本發(fā)明，將反射偏光薄膜引入光學層壓體中，進而可改進背光的利用效率。近年來，雖然進行液晶顯示裝置的低價格化并且該降低導致液晶面板的低亮度化，但是本發(fā)明的光學層壓體可對抑制此類低亮度化作出貢獻。即，根據(jù)本發(fā)明的光學層壓體可同時實現(xiàn)兩種效果，即抑制液晶面板的翹曲和防止低亮度化。此外，根據(jù)本發(fā)明的光學層壓體，可實現(xiàn)具有高對比度的液晶面板。
[0024]偏光膜110的透過軸與反射偏光薄膜120的透過軸可根據(jù)目的形成任意的適當角度。優(yōu)選偏光膜110的透過軸與反射偏光薄膜120的透過軸彼此實質上平行。
[0025]A-2.偏光膜
[0026]如上所述，偏光膜110的厚度為10 μ m以下，且優(yōu)選為7 μ m以下，并且更優(yōu)選為5μπι以下。如上所述，本發(fā)明的層壓此類薄偏光膜和反射偏光薄膜的光學層壓體可抑制液晶面板的翹曲。特別地，通過使用本發(fā)明的光學層壓體(第一光學層壓體)與具有比該第一光學層壓體的偏光膜厚的偏光膜的第二光學層壓體作為套件，可顯著地抑制液晶面板的翅曲。同時，該厚度優(yōu)選為Iym以上。當厚度小于Iym時，可能不能得到充分的光學特性。此外，根據(jù)本發(fā)明，在通過使用非常薄偏光膜抑制液晶面板的翹曲的同時可維持高對比度。一般而言，隨著偏光膜的厚度降低，其光學特性趨于降低。然而，根據(jù)本發(fā)明，使薄偏光膜與反射偏光薄膜一體化，進而實現(xiàn)抑制因偏光膜薄型化產生的液晶面板翹曲的優(yōu)異效果，并且可填補因偏光膜的薄型化產生的光學特性的降低。此類效果間的相容性當將本發(fā)明的光學層壓體用在液晶面板的觀看者側的相反側時特別顯著。這是因為反射偏光薄膜改進背光的利用效率，這可以以非常令人滿意的方式填補薄偏光膜的光學特性的降低。
[0027]偏光膜110由包括二色性物質的聚乙烯醇系樹脂(以下稱為“PVA系樹脂”)膜形成。
[0028]二色性物質的實例包括碘和有機染料。它們可單獨或組合使用。這些中，優(yōu)選使用碘。
[0029]作為用于形成PVA系樹脂層的PVA系樹脂，可使用任意的適當樹脂。所述樹脂的實例包括聚乙烯醇和乙烯-乙烯醇共聚物。聚乙烯醇通過皂化聚乙酸乙烯酯得到。乙烯-乙烯醇共聚物通過皂化乙烯-乙酸乙烯酯共聚物得到。PVA系樹脂的皂化度通常是85摩爾％?100摩爾％，優(yōu)選為95.0摩爾％?99.95摩爾％，更優(yōu)選為99.0摩爾％?99.93摩爾％。皂化度可根據(jù)JIS K6726-1994求得。使用具有此類皂化度的PVA系樹脂，可提供耐久性優(yōu)異的偏光膜。當皂化度過高時，樹脂會凝膠化。
[0030]PVA系樹脂的平均聚合度可根據(jù)目的適當?shù)剡x擇。平均聚合度通常為1000?10000，優(yōu)選為1200?4500，且更優(yōu)選為1500?4300。應注意，平均聚合度可根據(jù)JISK6726-1994 求得。
[0031]偏光膜優(yōu)選在380nm?780nm的波長范圍內的任意波長下顯示吸收二色性。偏光膜在單片透過率(single axis transmittance) 42%下的偏光度優(yōu)選為99.0%以上,且更優(yōu)選為99.9%以上。
[0032]A-3.反射偏光薄膜
[0033]在本發(fā)明的光學層壓體中，組合使用反射偏光薄膜與偏光膜，可改進顯示裝置的對比度。反射偏光薄膜120典型地為例如直線偏光分離型的反射偏光薄膜。圖2是本發(fā)明使用的反射偏光薄膜的實例的示意性透視圖。反射偏光薄膜120是交替層壓具有雙折射性的層A與實質上沒有雙折射性的層B的多層層壓體。例如，在圖示實例中，層A的X軸方向的折射率nx比該層的y軸方向的折射率ny大,層B的X軸方向的折射率nx與層B的y軸方向的折射率ny彼此實質上相同。因此，層A與層B之間的折射率差在x軸方向上大，且在y軸方向上實質為零。結果，X軸方向成為反射軸，且y軸方向成為透過軸。層A與層B之間的X軸方向的折射率差優(yōu)選為0.2?0.3。應注意，X軸方向對應于后述生產方法(A-5部分)中的反射偏光薄膜的拉伸方向。
[0034]層A優(yōu)選由通過拉伸展現(xiàn)雙折射性的材料形成。此類材料的代表例包括:萘二羧酸聚酯(例如，聚萘二甲酸乙二酯)，聚碳酸酯和丙烯酸系樹脂(例如，聚甲基丙烯酸甲酯)。這些之中，聚萘二甲酸乙二酯是優(yōu)選的。層B優(yōu)選由甚至拉伸時也實質上不展現(xiàn)雙折射性的材料形成。此類材料的代表例為萘二羧酸與對苯二甲酸的共聚酯。
[0035]在層A與層B間的界面，反射偏光薄膜透過具有第一偏光方向的光(例如，P波)，且反射具有與第一偏光方向呈垂直的第二偏光方向的光(例如，s波)。在層A與層B間的界面，反射的光的一部分作為具有第一偏光方向的光而透過，其它部分作為具有第二偏光方向的光而反射。在反射偏光薄膜的內部中，多次反復此類反射和透過。因此，可改進光的利用效率。
[0036]如圖2所不,反射偏光薄膜120優(yōu)選包含作為與偏光膜110相對的最外層的反射層R。當設置反射層R時，可格外地利用最后未利用而返回反射偏光薄膜最外部的光，進而可格外地改進光的利用效率。反射層R代表性地通過聚酯樹脂層的多層結構展現(xiàn)反射功倉泛。
[0037]反射偏光薄膜的整體厚度可根據(jù)例如目的和反射偏光薄膜中的總層數(shù)適當?shù)卦O定。反射偏光薄膜的整體厚度優(yōu)選為50 μ m?600 μ m。
[0038]作為反射偏光薄膜，例如，可使用記載于JP09-507308W中的薄膜。
[0039]作為反射偏光薄膜120，可原樣使用市售品，或可將市售品在使用前進行二次加工(例如，拉伸)。市售品例如為購自3M公司的商品名“DBEF”下的產品。
[0040]A-4.保護薄膜
[0041]在本發(fā)明的光學層壓體中，可在偏光膜的至少一側配置保護薄膜(未示出)。作為保護薄膜的形成材料，可列舉例如:(甲基)丙烯酸系樹脂；如二乙酰纖維素和三乙酰纖維素等的纖維素系樹脂；如環(huán)烯烴系樹脂和聚丙烯等的烯烴系樹脂；如聚對苯二甲酸乙二酯等的聚酯系樹脂；聚酰胺系樹脂；聚碳酸酯系樹脂；及其共聚物樹脂。應注意的是，可原樣地使用C部分中的熱塑性樹脂基材作為保護薄膜。
[0042]保護薄膜的厚度優(yōu)選為20 μ m?100 μ m。保護薄膜可通過粘接層(具體地，粘接劑層或壓敏粘合劑層)層壓在偏光膜上，或者可層壓以與偏光膜密接(不通過任意的粘接層)。粘接劑層由任意適當?shù)恼辰觿┬纬?。粘接劑為例如乙烯醇系粘接劑?br> [0043]A-5.光學層壓體的生產方法
[0044]A-5-1.偏光膜的生產方法
[0045]偏光膜110可通過任意的適當方法生產，只要能滿足所述厚度即可。偏光膜典型地通過使PVA系樹脂膜適當?shù)剡M行如拉伸或染色等的處理來生產。例如，PVA系樹脂膜可為PVA系樹脂薄膜，或可為形成在基材上的PVA系樹脂層。
[0046]拉伸方法為，例如關于使用拉幅拉伸機(tenter stretching machine)的固定端拉伸，關于使用圓周速度不同的輥的自由端拉伸，關于使用同時雙軸拉伸機的雙軸拉伸，或逐次雙軸拉伸(sequential biaxial stretching)。它們可單獨或組合使用。例如，當使PVA系樹脂膜借助于通過圓周速度不同的輥之間的間隙而沿輸送方向(MD:加工方向)拉伸(進行自由端拉伸)時，例如，所述拉伸可與沿垂直于輸送方向的方向(TD:橫向)的拉伸組合。以下，具體地說明優(yōu)選實施方案。
[0047]在優(yōu)選實施方案中，通過包括在熱塑性樹脂基材上形成PVA系樹脂層以生產層壓體的步驟(層壓體生產步驟)，和拉伸層壓體的步驟(拉伸步驟)的方法，生產偏光膜。以下，說明各個步驟。
[0048](層壓體生產步驟)
[0049]通過在熱塑性樹脂基材上形成PVA系樹脂層生產層壓體。層壓體代表性地形成長條狀。
[0050]熱塑性樹脂基材為任意的適當構造，只要基材可從一側支持PVA系樹脂層和得到的偏光膜即可。
[0051]熱塑性樹脂基材的厚度(拉伸前)優(yōu)選為50 μ m?250 μ m。當厚度小于50μηι時，基材會在其拉伸時斷裂。此外，拉伸后基材變得如此薄以致輸送基材會變得困難。當厚度超過250 μ m時,會將過大負載施加于拉伸機。此外，輸送會變得困難。
[0052]作為熱塑性樹脂基材的形成材料，可列舉，例如:如聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂等的酯系樹脂；如環(huán)烯烴系樹脂和聚丙烯等的烯烴系樹脂；聚酰胺系樹脂；聚碳酸酯系樹脂；及這些的共聚物樹脂。其中，優(yōu)選環(huán)烯烴系樹脂(例如，降冰片烯系樹脂)和無定形的聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂。無定形的聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂的具體實例包括進一步包含間苯二甲酸作為二羧酸的共聚物，和進一步包含環(huán)己烷二甲醇作為二醇的共聚物。
[0053]熱塑性樹脂基材的玻璃化轉變溫度(Tg)優(yōu)選為170°C以下。使用此類熱塑性樹脂基材可在未快速進行PVA系樹脂的結晶化這樣的溫度下使層壓體拉伸，且可抑制因該結晶化產生的缺點(例如，通過拉伸妨礙PVA系樹脂層的取向)。應注意的是，玻璃化轉變溫度(Tg)是根據(jù)JIS K7121求得的值。
[0054]可將熱塑性樹脂基材預先進行表面改性處理(例如，電暈處理)，或者可在熱塑性樹脂基材上形成易粘接層。進行此類處理可改進熱塑性樹脂基材與PVA系樹脂層之間的密接性。應注意的是，表面改性處理和/或易粘接層的形成可在拉伸前進行，或者可在拉伸后進行。
[0055]作為PVA系樹脂層的形成方法可采用任意的適當方法。優(yōu)選通過在熱塑性樹脂基材上涂布包含PVA系樹脂的涂布液并干燥所述液體來形成PVA系樹脂層。
[0056]涂布液代表性的為通過將PVA系樹脂溶解在溶劑中制備的溶液。溶劑的實例包括:水，二甲亞砜，二甲基甲酰胺，二甲基乙酰胺，N-甲基吡咯烷酮，各種二醇類，如三羥甲基丙烷等的多元醇類，和如乙二胺和二乙烯三胺等胺類。溶劑可單獨或組合使用。其中，優(yōu)選水。溶液的PVA系樹脂濃度相對于100重量份溶劑優(yōu)選為3重量份?20重量份。在該樹脂濃度下，可形成與熱塑性樹脂基材密接的均一的涂布膜。
[0057]涂布液可配混有添加劑。添加劑的實例包括增塑劑和表面活性劑。增塑劑的實例包括如乙二醇和甘油等的多元醇。表面活性劑的實例包括非離子表面活性劑。此類添加劑可用于格外地改進得到的PVA系樹脂層的均一性、染色性或拉伸性的目的。
[0058]作為涂布液的涂布方法，可采用任意的適當方法。所述方法的實例包括:輥涂法，旋涂法，線棒涂布法(wire-bar coating method),浸涂法,模涂法,簾涂法,噴涂法和刮刀涂布法(逗點涂布法等)。
[0059]干燥溫度優(yōu)選為熱塑性樹脂基材的玻璃化轉變溫度(Tg)以下，且更優(yōu)選Tg_20°C以下。在該溫度下干燥所述液體可防止熱塑性樹脂基材在形成PVA系樹脂層之前變形，因此可防止得到的PVA系樹脂層的取向性劣化。因此，熱塑性樹脂基材可與PVA系樹脂層一起令人滿意地變形，進而可令人滿意地進行后述層壓體的收縮和拉伸。結果，可賦予PVA系樹脂層以良好的取向性，進而可得到具有優(yōu)異光學特性的偏光膜。
[0060]PVA系樹脂層的厚度可根據(jù)所期望的偏光膜而設定為任意的適當值。在一個實施方案中，厚度優(yōu)選為20 μ m以下，且更優(yōu)選為5 μ m?15 μ m。即使當PVA系樹脂層具有此類薄的厚度時，可通過使用熱塑性樹脂基材而令人滿意地拉伸所述層。結果，可令人滿意地得到適合于本發(fā)明的薄偏光膜。
[0061]PVA系樹脂層的水含量優(yōu)選為20%以下，且更優(yōu)選為15%以下。
[0062](拉伸步驟)
[0063]層壓體的拉伸可以在一個階段進行，或者可以在多個階段進行。當以多個階段進行拉伸時，后述的層壓體的拉伸比為各個階段的拉伸比的乘積。本步驟中的拉伸模式沒有特別限制，可為空中拉伸模式或水中拉伸模式。
[0064]層壓體的拉伸溫度可根據(jù)例如熱塑性樹脂基材的形成材料等設定為任意的適當值。當采用空中拉伸模式時，拉伸溫度優(yōu)選為熱塑性樹脂基材的玻璃化轉變溫度(Tg)以上，更優(yōu)選比熱塑性樹脂基材的玻璃化轉變溫度(Tg)高10°C以上，特別優(yōu)選比Tg高15°C以上。同時，層壓體的拉伸溫度優(yōu)選為170°C以下。在該溫度下進行拉伸可抑制PVA系樹脂的結晶化快速進行，從而能夠抑制因該結晶化產生的缺點(例如，通過拉伸妨礙PVA系樹脂層的取向)。
[0065]當采用水中拉伸模式作為拉伸模式時，拉伸溫度優(yōu)選為85°C以下，且更優(yōu)選為30°C?65°C。當所述溫度超過85°C時，會產生如使得吸附于PVA系樹脂的碘溶出或PVA系樹脂溶出等的缺點，因此會劣化得到的偏光膜的光學特性。在該情況下，選擇即使在該溫度下也可拉伸的熱塑性樹脂基材。優(yōu)選將無定形的聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂或烯烴系樹脂(例如，聚甲基戊烯)等用作其形成材料。
[0066]當采用水中拉伸模式時，優(yōu)選通過浸潰在硼酸水溶液中拉伸層壓體。使用硼酸水溶液可對PVA系樹脂層賦予足以耐受拉伸時施加的張力的剛性，和不溶解于水中的這樣的耐水性。具體地，硼酸可在水溶液中產生四氫硼酸根陰離子從而通過氫鍵與PVA系樹脂交聯(lián)，因此可賦予剛性和耐水性。結果，可實現(xiàn)具有更高對比度比率的偏光膜。硼酸水溶液通過使硼酸和/或硼酸鹽溶解在作為溶劑的水中來獲得。相對于100重量份水，硼酸濃度通常是I重量份?10重量份。層壓體在拉伸浴中的浸潰時間優(yōu)選為約15秒?5分鐘。
[0067]在優(yōu)選實施方案中，使層壓體沿第一方向收縮，且沿第二方向拉伸。當使層壓體沿第一方向收縮且沿第二方向拉伸時，改進沿第二方向的單軸性(uniaxiality)，因此可得到優(yōu)異的光學特性。應注意的是，第二方向實質上為得到的偏光膜的吸收軸方向。
[0068]層壓體的收縮可與拉伸同時進行，或者可在不同的時機進行收縮與拉伸。此外，進行收縮和拉伸的順序不受限制，并且層壓體可以在一個階段收縮，或者可以在多個階段收縮。在一個實施方案中，優(yōu)選使層壓體在沿第一方向收縮后，沿第二方向拉伸。在另一實施方案中，優(yōu)選使層壓體沿第一方向收縮的同時沿第二方向拉伸。與拉伸分開地使層壓體收縮的方法優(yōu)選為例如涉及加熱層壓體(熱收縮)的方法。該加熱溫度優(yōu)選為熱塑性樹脂基材的玻璃化轉變溫度(Tg)以上。
[0069]層壓體的沿第一方向的收縮率優(yōu)選為40%以下。在此類收縮率下，可達成優(yōu)異的耐久性。同時,收縮率優(yōu)選為5%以上。
[0070]第二方向可根據(jù)偏光膜設定為任意的適當方向。第二方向與第一方向優(yōu)選彼此垂直。具體地，當?shù)谝环较驗闊崴苄詷渲牡妮斔头较?MD)時，第二方向優(yōu)選為與輸送方向垂直的方向(TD)。當?shù)谝环较驗榕c輸送方向垂直的方向(TD)時,第二方向優(yōu)選為輸送方向(MD)。第二方向優(yōu)選為與輸送方向垂直的方向(TD)。在該實施方案中,可以通過棍對棍的方法將得到偏光膜與反射偏光薄膜彼此粘貼，因此可顯著改進生產光學層壓體的效率。
[0071]此外，當由預先進行沿第一方向的拉伸處理的熱塑性樹脂基材形成層壓體時，熱塑性樹脂基材可通過沿第二方向拉伸或熱量等盡量回復到拉伸前的狀態(tài)，因此可沿第一方向以格外均一的方式收縮層壓體。因此，即使在高收縮率下，也可得到優(yōu)異的面內均一性。此外，層壓體的沿第二方向的拉伸比，相對于層壓體的原始長度，優(yōu)選為4.0倍以上。使層壓體沿第一方向收縮，能夠使得在此類高比率下拉伸，因此可提供具有優(yōu)異光學特性的偏光膜。同時，在一個階段的拉伸時的拉伸比上限為約5.0倍。這是因為層壓體會斷裂。
[0072]在一個實施方案中，在硼酸水中拉伸步驟和染色步驟之前，例如，可進行在高溫(例如，95°C以上)下使層壓體進行空中拉伸的步驟。此類空中拉伸步驟因為可將該步驟看作對硼酸水中拉伸的預備或輔助的拉伸，因此以下稱為“空中輔助拉伸”。
[0073]當空中輔助拉伸與硼酸水中拉伸組合時，有時可以以格外高的比率拉伸層壓體。結果，可生產具有格外優(yōu)異的光學特性(例如，偏光度)的薄型偏光膜。例如，當使用聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂作為熱塑性樹脂基材時，通過組合空中輔助拉伸與硼酸水中拉伸，與只通過硼酸水中拉伸的情況相比，在抑制熱塑性樹脂基材的取向的同時可將其有利拉伸。隨著熱塑性樹脂基材的取向性提高，其拉伸張力增大，因此變得難以穩(wěn)定地拉伸基材，或熱塑性樹脂基材斷裂。因此，通過在抑制熱塑性樹脂基材的取向的同時將其拉伸，可以以格外高的比率拉伸層壓體。
[0074]此外，當空中輔助拉伸與硼酸水中拉伸組合時，改進PVA系樹脂的取向性，因此即使在硼酸水中拉伸后也可改進PVA系樹脂的取向性。具體地，預先通過空中輔助拉伸改進PVA系樹脂的取向性，以致在硼酸水中拉伸期間PVA系樹脂與硼酸可容易地交聯(lián)。然后，在硼酸作為結點(junction)的狀態(tài)下進行拉伸，因此即使在硼酸水中拉伸后也推定PVA系樹脂的取向性高。結果，可生產具有優(yōu)異光學特性(例如，偏光度)的薄型偏光膜。
[0075]空中輔助拉伸的拉伸方法，可為固定端拉伸或自由端拉伸(例如，涉及使層壓體通過圓周速度不同的輥之間的間隙從而單軸拉伸層壓體的方法)。此外，拉伸可以在一個階段進行或可以在多個階段進行。當在多個階段進行拉伸時，后述的拉伸比為各個階段的拉伸比的乘積。優(yōu)選本步驟中的拉伸方向與第二方向基本上相同。
[0076]空中輔助拉伸的拉伸比優(yōu)選為3.5倍以下?？罩休o助拉伸中的拉伸溫度優(yōu)選為PVA系樹脂的玻璃化轉變溫度(Tg)以上。拉伸溫度優(yōu)選為95°C?150°C。應注意，相對于層壓體的原始長度，當將空中輔助拉伸與硼酸水中拉伸彼此組合時的最大拉伸比優(yōu)選為5.0倍以上，更優(yōu)選為5.5倍以上，再更優(yōu)選為6.0倍以上。
[0077](其他處理)
[0078]除了拉伸處理以外的用于生產偏光膜的處理為，例如，染色處理、不溶化處理、交聯(lián)處理、洗滌處理或干燥處理。這些處理各自可在任意的適當時機進行。
[0079]染色處理典型地為涉及用二色性物質使PVA系樹脂膜染色的處理。所述處理優(yōu)選通過使二色性物質吸附至PVA系樹脂膜來進行。吸附方法為，例如，涉及將PVA系樹脂膜(層壓體)浸潰在包含二色性物質的染色液中的方法，涉及將染色液涂布在PVA系樹脂膜上的方法，或涉及用染色液噴涂在PVA系樹脂膜上的方法等。這些中，優(yōu)選涉及將PVA系樹脂膜(層壓體)浸潰在包含二色性物質的染色液中的方法。這是因為二色性物質可令人滿意地吸附至所述膜。應注意，可使層壓體兩面浸潰于染色液中，或可只浸潰兩面之一。
[0080]當使用碘作為二色性物質時，染色液優(yōu)選為碘水溶液。相對于100重量份水，碘的配混量優(yōu)選為0.04重量份?5.0重量份。為了可改進碘在水中的溶解性，碘水溶液優(yōu)選配混有碘鹽。碘鹽的實例包括: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，碘化錫和碘化鈦等。其中，優(yōu)選碘化鉀和碘化鈉。相對于100重量份水，碘鹽的配混量優(yōu)選為0.3重量份?15重量份。
[0081]染色液染色時的液溫優(yōu)選為20°C?40°C。當將PVA系樹脂膜浸潰在染色液中時，浸潰時間優(yōu)選5秒?300秒。在該條件下，可使二色性物質充分地吸附在PVA系樹脂膜上。
[0082]不溶化處理和交聯(lián)處理典型地為通過將PVA系樹脂膜浸潰在硼酸水溶液中來進行。洗滌處理典型地通過將PVA系樹脂膜浸潰在碘化鉀水溶液中來進行。干燥處理中的干燥溫度優(yōu)選為30°C?100°C。
[0083]A-5-2.反射偏光薄膜的生產方法
[0084]反射偏光薄膜可典型地通過組合共擠出與橫向拉伸而生產。共擠出可以通過任意的適當體系進行。例如，可采用進料頭體系(feed block system)或可采用多歧管體系(mult1-manifold system)。例如,在進料頭中擠出構成層A的材料和構成層B的材料,然后使用倍增器(multiplier)使所得物多層化。應注意的是，此類多層化裝置為所屬【技術領域】中技術人員所知曉的。接下來，將得到的多層層壓體典型地沿與輸送方向垂直的方向(TD)拉伸。構成層A的材料(例如，聚萘二甲酸乙二酯)通過橫向拉伸只拉伸方向上的折射率增大，結果展現(xiàn)雙折射性。構成層B的材料(例如，萘二羧酸與對苯二甲酸的共聚酯)通過橫向拉伸在任意方向上的折射率都不增大。結果，可得到具有沿拉伸方向(TD)的反射軸，且具有沿輸送方向(MD)的透過軸的反射偏光薄膜(TD對應于圖2的X軸方向，且MD對應于該圖的y軸方向)。應注意，拉伸操作可使用任意的適當裝置進行。
[0085]A-5-3.光學層壓體的生產方法
[0086]通過任意的適當方法借助將在上述A-5-1部分中得到的偏光膜和在上述A-5-2部分中得到的反射偏光薄膜層壓來得到本發(fā)明的光學層壓體。典型地通過粘接層(典型地粘接劑層或壓敏粘合劑層)彼此粘貼。如上所述，在偏光膜具有沿TD的吸收軸的實施方案中，通過輥對輥的方法將偏光膜和反射偏光薄膜彼此粘貼。
[0087]B.光學層壓體套件
[0088]本發(fā)明的光學層壓體套件包括上述A部分記載的光學層壓體(第一光學層壓體)，和包括具有比該第一光學層壓體的偏光膜的厚度厚5 μ m以上的厚度的偏光膜的第二光學層壓體。應注意，雖然為了方便將層壓體稱為第二光學“層壓體”，但是可單獨由偏光膜形成第二光學層壓體。實用地，第二光學層壓體的偏光膜至少一側上設置保護薄膜。作為偏光膜，可采用任意的適當偏光膜，只要滿足上述厚度條件即可。其具體實例包括依據(jù)上述A-2部分和A-5-1部分記載的偏光膜的偏光膜，且優(yōu)選使用PVA系薄膜作為PVA系樹脂膜。作為保護薄膜，可采用任意的適當薄膜。其典型的實例為上述A-4部分中記載的保護薄膜。典型地，將第一光學層壓體配置于液晶單元的觀看者側的相反側，且將第二光學層壓體配置于液晶單元的觀看者側。使用處于該位置關系的此類光學層壓體套件，可以以非常令人滿意的方式抑制液晶面板的翹曲。
[0089]第二光學層壓體的偏光膜厚度與第一光學層壓體的偏光膜厚度之間的差優(yōu)選為ΙΟμπι以上。同時，厚度差優(yōu)選為30 μ m以下。當厚度差超過30 μ m時，可能會產生因厚度差導致的液晶面板的翹曲(此時，在觀看者側的相反側凸起的翹曲)。第二光學層壓體的偏光膜厚度優(yōu)選為15 μ m以上,且更優(yōu)選為18 μ m以上。第二光學層壓體的偏光膜厚度優(yōu)選為30 μ m以下。當?shù)诙鈱W層壓體的偏光膜厚度落入該范圍內時,第二光學層壓體的偏光膜厚度與第一光學層壓體的偏光膜厚度之間的差可容易地設定在所期望的范圍內。
[0090]C.液晶面板
[0091]C-1液晶面板的整體構造
[0092]圖3是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方案的液晶面板的示意性截面圖。液晶面板400具有液晶單元200，配置于液晶單元200的觀看者側上的第二光學層壓體300，和配置于液晶單元200的觀看者側的相反側上的本發(fā)明光學層壓體100。本發(fā)明光學層壓體100配置于液晶單元的觀看者側的相反側上。如上所述，實用地，本發(fā)明光學層壓體100在其偏光膜的至少一側上設有保護薄膜，且配置成使偏光膜110可以在液晶單元側。實用地，第二光學層壓體在其偏光膜的至少一側上也設有保護薄膜，且配置成使偏光膜可以在液晶單元側(未示出)。在液晶面板400中,第二光學層壓體300的偏光膜的吸收軸與光學層壓體100的偏光膜110的吸收軸彼此垂直。結果，第二光學層壓體300的偏光膜的吸收軸(拉伸軸)與光學層壓體100的反射偏光薄膜120的反射軸(拉伸軸)彼此垂直。液晶面板400可進一步具有任意的適當光學構件，盡管未示出該構件。光學構件的實例包括保護薄膜和相位差薄膜。
[0093]C-2.液晶單元
[0094]液晶單元200具有一對基板210和210’，和作為夾持在基板210和210’的間的顯示介質的液晶層220?；逯?濾色器基板)設有濾色器和黑色矩陣(它們均未示出)。另一基板(主動矩陣基板，active matrix substrate)設有用于控制液晶的電氣光學(electiOoptical)特性的開關元件(典型地為TFT)(未示出)，以及用于向開關元件提供閘信號(gate signal)的掃描線(scanning line)(未示出)和用于向所述元件提供源信號的信號線(未示出)，和像素電極(未示出)。應注意的是，濾色器可設置在主動矩陣基板側。基板210和210’之間的間隙(單元間隙)通過分隔器(spacer)(未示出)控制。在基板210和210’的各自與液晶層220接觸的一側上，例如，設置由聚酰亞胺形成的配向膜(alignment film)(未示出)。
[0095]作為液晶單元的驅動模式，可采用任意的適當驅動模式。驅動模式的具體實例包括:超扭曲向列(Super Twisted Nematic, STN)模式、扭曲向列(Twisted Nematic,TN)模式、共面轉換(In-Plane Switching, IPS)模式、垂直排列(Vertical Aligned,VA)模式、光學排列雙折射(Optical Aligned Birefringence, 0CB)模式、混合排列向列(Hybrid Aligned Nematic, HAN)模式、軸對稱排列微單兀(Axially Symmetric AlignedMicrocell, ASM)模式和電控雙折射(Electrically Controlled Birefringence, ECB)模式。
[0096]實施例
[0097]以下通過實施例具體地說明本發(fā)明。但是，本發(fā)明不限于這些實施例。實施例中的評價方法如下所述。此外，除非另有說明，否則實施例中的術語“份”和“％”分別是指“重量份”和“重量％”。
[0098](I)液晶面板的翹曲量
[0099]將在各實施例和比較例中得到的液晶面板裝在80°C的烘箱24小時。從烘箱中取出液晶面板并在I小時后測量其翹曲量。翹曲量的評價如下:將待進行測量的液晶面板載置于玻璃板上使其凸面位于下側，測量液晶面板的4個角各自距離玻璃板的高度。4個角的值中最大的值用于評價。在本實施例中，在觀看者側的相反側凸起的翹曲以+表示，在觀看者側凸起的翹曲以-表示。
[0100](2)面板對比度
[0101]使用BM_5(T0PC0N公司制)測量在實施例和比較例中得到的液晶面板的黑顯示和白顯示的亮度，然后算出其比率(白亮度/黑亮度)。[0102](3)透過率
[0103]使用紫外可見光分光光度計(JASCO Corporation制，產品名“V-7100”)，測量薄型偏光膜的單片透過率(Ts)、平行透過率(Tp)和垂直(crossed)透過率(Tc)。應注意，Ts、Tp和Tc分別為通過以JIS Z8701的2度視野(C光源)測量并顏色修正獲得的的Y值。
[0104][參考例I]
[0105]〈層壓體的生產〉
[0106](熱塑性樹脂基材)
[0107]使用長條狀且厚度為200 μ m和Tg為123 V的環(huán)烯烴系樹脂薄膜(JSRCorporation制，商品名“ART0N”)作為熱塑性樹脂基材。
[0108](涂布液的制備)
[0109]將聚合度1800和皂化度98?99%的聚乙烯醇(PVA)樹脂(The Nippon SyntheticChemical Industry C0., Ltd.制，商品名 “Gohsenol (注冊商標)NH-18”)溶解于水中，從而制備濃度7重量％聚乙烯醇水溶液。
[0110](PVA系樹脂層的形成)
[0111]在熱塑性樹脂基材的一面上，用模壓涂布機(模涂法)涂布該涂布液，然后在100°C下干燥180秒，從而形成厚度11 μ m的PVA系樹脂層。由此，生產出長條狀層壓體。
[0112]〈拉伸處理〉
[0113]使用拉幅拉伸機，將得到的長條狀層壓體在140°C下沿與層壓體的長邊方向垂直的方向以4.5倍進行空中拉伸。
[0114]〈染色處理〉
[0115]接下來，將層壓體浸潰在25°C下的碘水溶液(碘濃度:0.5重量％，碘化鉀濃度:10重量％)中30秒。
[0116]〈交聯(lián)處理〉
[0117]將染色后的層壓體浸潰在60°C下的硼酸水溶液(硼酸濃度:5重量％，碘化鉀濃度:5重量％)中60秒。
[0118]〈洗滌處理〉
[0119]交聯(lián)處理后，將層壓體浸潰在25°C下的碘化鉀水溶液(碘化鉀濃度:5重量％)中5秒。
[0120]由此，在熱塑性樹脂基材上制成厚度2μπι的偏光膜(偏光膜的單片透過率(Ts):41%)。
[0121]〈偏光膜的轉印〉
[0122]通過乙烯醇系粘接劑將保護薄膜(Fujifilm Corporation制的TAC薄膜,商品名“FUJITAC”，厚度40 μ m)粘貼在層壓體的偏光膜側。此外，從層壓體剝離熱塑性樹脂基材，然后將相同的保護薄膜粘貼在偏光膜的已剝離熱塑性樹脂基材的側。由此，生產出偏光膜
丄O
[0123][參考例2]
[0124]〈層壓體的生產〉
[0125](熱塑性樹脂基材)
[0126]使用通過Tg為75°C的通過將聚對苯二甲酸乙二酯與6摩爾％間苯二甲酸共聚得到的間苯二甲酸共聚的聚對苯二甲酸乙二酯薄膜(厚度:200 μ m)，作為熱塑性樹脂基材。
[0127](涂布液的制備)
[0128]將聚合度2600和皂化度99.9%的聚乙烯醇(PVA)樹脂(The Nippon SyntheticChemical Industry C0., Ltd.制，商品名 “Gohsenol (注冊商標)NH-26”)溶解于水中，從而制備濃度7重量％聚乙烯醇水溶液。
[0129](PVA系樹脂層的形成)
[0130]在熱塑性樹脂基材的一面上，使用模壓涂布機(模涂法)涂布該涂布液，然后在60°C下干燥300秒，從而形成厚度IOym的PVA系樹脂層。由此，生產出長條狀層壓體。
[0131]〈空中輔助拉伸處理〉
[0132]將得到的長條狀層壓體，在130°C的烘箱內在圓周速度不同的輥之間沿其縱向(長邊方向)以1.8倍進行自由端單軸拉伸。
[0133]〈不溶化處理〉
[0134]之后，將層壓體浸潰在液溫30°C的不溶化浴(通過將100重量份水與3重量份硼酸配混得到的硼酸水溶液)中30秒。
[0135]〈染色處理〉
[0136]接下來，將層壓體浸潰在液溫30°C的染色浴(通過將100重量份水與0.2重量份碘和1.4重量份碘化鉀配混得到的碘水溶液)中，以使最后得到的薄型偏光膜的單片透過率(Ts)為 41%。
[0137]〈交聯(lián)處理〉
[0138]接下來，將層壓體浸潰在液溫30°C的交聯(lián)浴(通過將100重量份水與3重量份碘化鉀和3重量份硼酸配混得到的硼酸水溶液)中60秒。
[0139]〈硼酸水中拉伸處理〉
[0140]之后，將層壓體在浸潰于液溫70°C的硼酸水溶液(通過將100重量份水與5重量份硼酸和5重量份碘化鉀配混得到的水溶液)中的同時，在圓周速度不同的輥之間沿其縱向(長邊方向)進行單軸拉伸。因此，得到光學薄膜層壓體。將硼酸水中拉伸處理中的拉伸比設定為3.3倍和總拉伸比為6.0倍。
[0141]〈洗滌和干燥處理〉
[0142]之后，將光學薄膜層壓體浸潰在洗滌浴(通過將100重量份水與3重量份碘化鉀配混得到的水溶液)中，然后用60°C下的熱風干燥。
[0143]由此，得到在熱塑性樹脂基材上的厚度4.5 μ m的偏光膜。
[0144]〈偏光膜的轉印〉
[0145]通過乙烯醇系粘接劑將保護薄膜(Fujifilm Corporation制的TAC薄膜,商品名“FUJITAC”，厚度40 μ m)粘貼在層壓體的偏光膜側。此外，從層壓體剝離熱塑性樹脂基材，然后將相同的保護薄膜粘貼在偏光膜的已剝離熱塑性樹脂基材的一側。由此，制成偏光膜2。
[0146][參考例3]
[0147]將厚度75 μ m的聚乙烯醇薄膜通過浸潰在28°C下的熱水中60秒來溶脹。接下來，將所述薄膜通過浸潰在包括碘和碘化鉀(重量比1:10)的水溶液中來染色，以使其在拉伸大至3.3倍的同時具有預定的單片透過率。之后，將所述薄膜浸潰在包括3重量％硼酸和2重量％碘化鉀的水溶液中10秒后，將其在60°C的包括4重量％硼酸和3重量％碘化鉀的水溶液中拉伸，以使其總拉伸比變?yōu)?.0倍。之后，將得到的拉伸的薄膜浸潰在包括5重量％碘化鉀的水溶液中10秒，然后在40°C的烘箱內干燥3分鐘，從而提供厚度20 μ m的偏光膜。通過乙烯醇系粘接劑將保護薄膜(Fujifilm Corporation制的TAC薄膜,商品名“FUJITAC”，厚度:40 μ m)粘貼在偏光膜的兩側的每一側，從而提供偏光膜3。
[0148](實施例1:光學層壓體的生產)
[0149]通過乙烯醇系粘接劑以輥對輥的方法將在參考例I中得到的偏光膜I與市售的反射偏光薄膜(3M Company制，商品名“DBEF”，厚度=IOOym)彼此粘貼，從而提供光學層壓體
I。進行粘貼以使偏光膜的透過軸與反射偏光薄膜的透過軸彼此平行。
[0150](實施例2:光學層壓 體的生產)
[0151]除了使用在參考例2中得到的偏光膜2以外，以與實施例1相同的方式得到光學層壓體2。
[0152](比較例I)
[0153]除了使用在參考例3中得到的偏光膜3以外，以與實施例1相同的方式得到光學層壓體3。
[0154](實施例3:液晶面板的生產)
[0155]移除在液晶面板(Sharp Corporation制,VA模式,面板尺寸:400mmX 220mm)的觀看者側的相反側的光學層壓體，然后將光學層壓體I安裝在液晶單元上。接下來，移除在觀看者側的光學層壓體，然后將偏光膜3安裝在液晶單元上。在此，進行安裝使光學層壓體I的偏光膜吸收軸與偏光膜3的偏光膜吸收軸彼此實質地垂直。由此,生產出液晶面板。對該液晶面板進行⑴和⑵的評價。表1示出評價結果以及后述實施例4、比較例2和3及參考例4的結果。
[0156][表 I]
[0157]
觀看者側偏光膜相反側偏光膜反射偏翹曲量面板對_(偏光膜厚度:μηι)(偏光膜厚度；μηι)光薄膜 (mm) 比度
+偏汾11 偏光膜3 光學層壓體I 右頭她例 3 ,_Λ , 、 有 -0.01 4600__(20μιη)__(2μηι)____
實施例4 ，$膜3 光壓(本2 有 _0.08 4600__(20μ--?)__(4.5μιιι)____
比較例2 =膜3 光:f壓、體3 有 O 83 4600__(20μ--?)__(20μηι)____
比較例3 f 膜、1 有 _2.20 1700__(20μιη)__(20μιη)____
參考例4 f膜、1 層，1有0 82 1000__(2υμιη)__(2μιη)____
[0158](實施例4、比較例2和3及參考例4)
[0159]除了以如上述表1中示出的組合使用構件以外，以與實施例3相同的方式生產液晶面板。將得到的液晶面板進行與實施例3相同的評價。表1示出評價結果。
[0160]如從表1中顯而易見的，將本發(fā)明的光學層壓體配置在觀看者側的相反側，并將相對厚的偏光膜配置在觀看者側(換言之，配置本發(fā)明的光學層壓體套件的液晶面板)顯示極其小的翹曲并具有高的對比度。
[0161]產業(yè)h的可利用件
[0162]本發(fā)明的光學層壓體和液晶面板可適合地用于液晶顯示裝置。
[0163]附圖標記說明
[0164]100…光學層壓體(第一光學層壓體)
[0165]110…偏光膜
[0166]120…反射偏光薄膜
[0167]200...液晶單元
[0168]300...第二光學層壓體
[0169]400...液晶面板
【權利要求】
1.一種光學層壓體，其包括:厚度為10 μ m以下的偏光膜；和反射偏光薄膜。
2.根據(jù)權利要求1所述的光學層壓體，其中所述偏光膜通過橫向拉伸而得到。
3.一種光學層壓體套件，其包括:包含根據(jù)權利要求1或2所述的光學層壓體的第一光學層壓體；和第二光學層壓體，所述第二光學層壓體包括厚度比所述第一光學層壓體的偏光膜的厚度厚5 μ m以上的偏光膜。
4.一種液晶面板，其包括:液晶單元；和根據(jù)權利要求1或2所述的光學層壓體。
5.一種液晶面板，其包括:液晶單元；和根據(jù)權利要求3所述的光學層壓體套件； 其中將所述第二光學層壓體配置在觀看者側，和將所述第一光學層壓體配置在所述觀看者側的相反側。
【文檔編號】G02F1/1335GK103718073SQ201280038201
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年7月25日 優(yōu)先權日:2011年8月5日
【發(fā)明者】澤田浩明, 荒木龍彌, 近藤誠司, 宮武稔 申請人:日東電工株式會社
【專利摘要】本發(fā)明提供一種光學層壓體，利用所述光學層壓體，可顯著地抑制液晶面板的翹曲并且可實現(xiàn)高亮度化。本發(fā)明的光學層壓體具有厚度10μm以下的偏光膜和反射偏光薄膜。本發(fā)明的液晶面板具有液晶單元和本發(fā)明的光學層壓體。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供光學層壓體套件。該光學層壓體套件由第一光學層壓體(即本發(fā)明的光學層壓體)和第二光學層壓體所構成，所述第二光學層壓體包括比第一光學層壓體的偏光膜的厚度厚5μm以上的偏光膜。
【專利說明】光學層壓體、光學層壓體套件和使用所述光學層壓體或所述光學層壓體套件的液晶面板
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光學層壓體、光學層壓體套件和使用所述光學層壓體或所述光學層壓體套件的液晶面板。
【背景技術】
[0002]近年來進行以液晶顯示裝置代表的圖像顯示裝置的大屏幕化和所述設備的薄型化。伴隨大屏幕化和薄型化產生以下問題。發(fā)生液晶面板的翹曲，結果產生顯示不均或漏光。為解決此類問題，已提出關于調整在配置于液晶單元兩側的各光學層壓體中的偏光膜的保護層的厚度的技術(專利文獻I)，或關于調整各光學層壓體的水含量的技術(專利文獻2)。然而，就抑制液晶面板的翹曲而言，這些技術各自仍存在很大的改進空間。
[0003]現(xiàn)有技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻I JP2003-149438A
[0006]專利文獻2 JP2007-292966A
【發(fā)明內容】
[0007]發(fā)明要解決的問題
[0008]已進行本發(fā)明以解決上述常規(guī)問題，且本發(fā)明的目的是提供一種可顯著地抑制液晶面板的翹曲，并可實現(xiàn)高對比度的光學層壓體。
_9] 用于解決問題的方案
[0010]根據(jù)本發(fā)明的實施方案的光學層壓體包括:厚度10 μ m以下的偏光膜；和反射偏
光薄膜。
[0011]在本發(fā)明的一個實施方案中，所述偏光膜通過橫向拉伸而得到。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種光學層壓體套件。所述光學層壓體套件包括:包含上述光學層壓體的第一光學層壓體；第二光學層壓體，所述第二光學層壓體包括比該第一光學層壓體的偏光膜的厚度厚5 μ m以上的偏光膜。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種液晶面板。本發(fā)明的液晶面板包括:液晶單元和上述光學層壓體。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一實施方案的液晶面板包括:液晶單元；和上述光學層壓體套件。所述第二光學層壓體配置在觀看者側，且所述第一光學層壓體配置在觀看者側的相反側。
[0015]發(fā)明的效果
[0016]根據(jù)本發(fā)明，通過使用具有薄偏光膜和反射偏光薄膜的光學層壓體，可同時實現(xiàn)兩種效果，即，抑制液晶面板的翹曲和對比度(contrast)的改進。此外，通過使用此類光學層壓體(第一光學層壓體)，和具有比該第一光學層壓體的偏光膜的厚度厚5 μ m以上的偏光膜的第二光學層壓作為套件，可以格外顯著地得到所述效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的光學層壓體的示意性截面圖。
[0018]圖2是本發(fā)明中使用的反射偏光薄膜的實例的示意性透視圖。
[0019]圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的液晶面板的示意性截面圖。
【具體實施方式】
[0020]以下，參照【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的優(yōu)選實施方案。然而，本發(fā)明不限定于這些具體的實
施方案。
[0021]A.光學層壓體
[0022]A-1.光學層壓體整體的構造
[0023]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的光學層壓體的示意性截面圖。光學層壓體100具有偏光膜110和反射偏光薄膜120。偏光膜110的厚度在IOym以下。偏光膜110和反射偏光薄膜120可通過任意適當?shù)恼辰訉?具體地，壓敏粘合劑層或粘接劑層)層壓，或者可以被層壓以使彼此密接(不借助于任意的粘接層)。根據(jù)本發(fā)明，將此類薄偏光膜和反射偏光薄膜層壓，因此可抑制液晶面板的翹曲。此外，如稍后詳細所述，通過使用本發(fā)明的光學層壓體(以下當提到光學層壓體套件時有時稱為“第一光學層壓體”)和具有比該第一光學層壓體的偏光膜厚的偏光膜的第二光學層壓體作為套件，可格外顯著地得到此類效果。更具體地，當將本發(fā)明的光學層壓體(第一光學層壓體)配置在液晶單元的觀看者側的相反側，且將第二光學層壓體配置在液晶單元的觀看者側時，顯著地抑制液晶面板的翹曲，結果可防止顯示不均和漏光。此外，根據(jù)本發(fā)明，將反射偏光薄膜引入光學層壓體中，進而可改進背光的利用效率。近年來，雖然進行液晶顯示裝置的低價格化并且該降低導致液晶面板的低亮度化，但是本發(fā)明的光學層壓體可對抑制此類低亮度化作出貢獻。即，根據(jù)本發(fā)明的光學層壓體可同時實現(xiàn)兩種效果，即抑制液晶面板的翹曲和防止低亮度化。此外，根據(jù)本發(fā)明的光學層壓體，可實現(xiàn)具有高對比度的液晶面板。
[0024]偏光膜110的透過軸與反射偏光薄膜120的透過軸可根據(jù)目的形成任意的適當角度。優(yōu)選偏光膜110的透過軸與反射偏光薄膜120的透過軸彼此實質上平行。
[0025]A-2.偏光膜
[0026]如上所述，偏光膜110的厚度為10 μ m以下，且優(yōu)選為7 μ m以下，并且更優(yōu)選為5μπι以下。如上所述，本發(fā)明的層壓此類薄偏光膜和反射偏光薄膜的光學層壓體可抑制液晶面板的翹曲。特別地，通過使用本發(fā)明的光學層壓體(第一光學層壓體)與具有比該第一光學層壓體的偏光膜厚的偏光膜的第二光學層壓體作為套件，可顯著地抑制液晶面板的翅曲。同時，該厚度優(yōu)選為Iym以上。當厚度小于Iym時，可能不能得到充分的光學特性。此外，根據(jù)本發(fā)明，在通過使用非常薄偏光膜抑制液晶面板的翹曲的同時可維持高對比度。一般而言，隨著偏光膜的厚度降低，其光學特性趨于降低。然而，根據(jù)本發(fā)明，使薄偏光膜與反射偏光薄膜一體化，進而實現(xiàn)抑制因偏光膜薄型化產生的液晶面板翹曲的優(yōu)異效果，并且可填補因偏光膜的薄型化產生的光學特性的降低。此類效果間的相容性當將本發(fā)明的光學層壓體用在液晶面板的觀看者側的相反側時特別顯著。這是因為反射偏光薄膜改進背光的利用效率，這可以以非常令人滿意的方式填補薄偏光膜的光學特性的降低。
[0027]偏光膜110由包括二色性物質的聚乙烯醇系樹脂(以下稱為“PVA系樹脂”)膜形成。
[0028]二色性物質的實例包括碘和有機染料。它們可單獨或組合使用。這些中，優(yōu)選使用碘。
[0029]作為用于形成PVA系樹脂層的PVA系樹脂，可使用任意的適當樹脂。所述樹脂的實例包括聚乙烯醇和乙烯-乙烯醇共聚物。聚乙烯醇通過皂化聚乙酸乙烯酯得到。乙烯-乙烯醇共聚物通過皂化乙烯-乙酸乙烯酯共聚物得到。PVA系樹脂的皂化度通常是85摩爾％?100摩爾％，優(yōu)選為95.0摩爾％?99.95摩爾％，更優(yōu)選為99.0摩爾％?99.93摩爾％。皂化度可根據(jù)JIS K6726-1994求得。使用具有此類皂化度的PVA系樹脂，可提供耐久性優(yōu)異的偏光膜。當皂化度過高時，樹脂會凝膠化。
[0030]PVA系樹脂的平均聚合度可根據(jù)目的適當?shù)剡x擇。平均聚合度通常為1000?10000，優(yōu)選為1200?4500，且更優(yōu)選為1500?4300。應注意，平均聚合度可根據(jù)JISK6726-1994 求得。
[0031]偏光膜優(yōu)選在380nm?780nm的波長范圍內的任意波長下顯示吸收二色性。偏光膜在單片透過率(single axis transmittance) 42%下的偏光度優(yōu)選為99.0%以上,且更優(yōu)選為99.9%以上。
[0032]A-3.反射偏光薄膜
[0033]在本發(fā)明的光學層壓體中，組合使用反射偏光薄膜與偏光膜，可改進顯示裝置的對比度。反射偏光薄膜120典型地為例如直線偏光分離型的反射偏光薄膜。圖2是本發(fā)明使用的反射偏光薄膜的實例的示意性透視圖。反射偏光薄膜120是交替層壓具有雙折射性的層A與實質上沒有雙折射性的層B的多層層壓體。例如，在圖示實例中，層A的X軸方向的折射率nx比該層的y軸方向的折射率ny大,層B的X軸方向的折射率nx與層B的y軸方向的折射率ny彼此實質上相同。因此，層A與層B之間的折射率差在x軸方向上大，且在y軸方向上實質為零。結果，X軸方向成為反射軸，且y軸方向成為透過軸。層A與層B之間的X軸方向的折射率差優(yōu)選為0.2?0.3。應注意，X軸方向對應于后述生產方法(A-5部分)中的反射偏光薄膜的拉伸方向。
[0034]層A優(yōu)選由通過拉伸展現(xiàn)雙折射性的材料形成。此類材料的代表例包括:萘二羧酸聚酯(例如，聚萘二甲酸乙二酯)，聚碳酸酯和丙烯酸系樹脂(例如，聚甲基丙烯酸甲酯)。這些之中，聚萘二甲酸乙二酯是優(yōu)選的。層B優(yōu)選由甚至拉伸時也實質上不展現(xiàn)雙折射性的材料形成。此類材料的代表例為萘二羧酸與對苯二甲酸的共聚酯。
[0035]在層A與層B間的界面，反射偏光薄膜透過具有第一偏光方向的光(例如，P波)，且反射具有與第一偏光方向呈垂直的第二偏光方向的光(例如，s波)。在層A與層B間的界面，反射的光的一部分作為具有第一偏光方向的光而透過，其它部分作為具有第二偏光方向的光而反射。在反射偏光薄膜的內部中，多次反復此類反射和透過。因此，可改進光的利用效率。
[0036]如圖2所不,反射偏光薄膜120優(yōu)選包含作為與偏光膜110相對的最外層的反射層R。當設置反射層R時，可格外地利用最后未利用而返回反射偏光薄膜最外部的光，進而可格外地改進光的利用效率。反射層R代表性地通過聚酯樹脂層的多層結構展現(xiàn)反射功倉泛。
[0037]反射偏光薄膜的整體厚度可根據(jù)例如目的和反射偏光薄膜中的總層數(shù)適當?shù)卦O定。反射偏光薄膜的整體厚度優(yōu)選為50 μ m?600 μ m。
[0038]作為反射偏光薄膜，例如，可使用記載于JP09-507308W中的薄膜。
[0039]作為反射偏光薄膜120，可原樣使用市售品，或可將市售品在使用前進行二次加工(例如，拉伸)。市售品例如為購自3M公司的商品名“DBEF”下的產品。
[0040]A-4.保護薄膜
[0041]在本發(fā)明的光學層壓體中，可在偏光膜的至少一側配置保護薄膜(未示出)。作為保護薄膜的形成材料，可列舉例如:(甲基)丙烯酸系樹脂；如二乙酰纖維素和三乙酰纖維素等的纖維素系樹脂；如環(huán)烯烴系樹脂和聚丙烯等的烯烴系樹脂；如聚對苯二甲酸乙二酯等的聚酯系樹脂；聚酰胺系樹脂；聚碳酸酯系樹脂；及其共聚物樹脂。應注意的是，可原樣地使用C部分中的熱塑性樹脂基材作為保護薄膜。
[0042]保護薄膜的厚度優(yōu)選為20 μ m?100 μ m。保護薄膜可通過粘接層(具體地，粘接劑層或壓敏粘合劑層)層壓在偏光膜上，或者可層壓以與偏光膜密接(不通過任意的粘接層)。粘接劑層由任意適當?shù)恼辰觿┬纬?。粘接劑為例如乙烯醇系粘接劑?br> [0043]A-5.光學層壓體的生產方法
[0044]A-5-1.偏光膜的生產方法
[0045]偏光膜110可通過任意的適當方法生產，只要能滿足所述厚度即可。偏光膜典型地通過使PVA系樹脂膜適當?shù)剡M行如拉伸或染色等的處理來生產。例如，PVA系樹脂膜可為PVA系樹脂薄膜，或可為形成在基材上的PVA系樹脂層。
[0046]拉伸方法為，例如關于使用拉幅拉伸機(tenter stretching machine)的固定端拉伸，關于使用圓周速度不同的輥的自由端拉伸，關于使用同時雙軸拉伸機的雙軸拉伸，或逐次雙軸拉伸(sequential biaxial stretching)。它們可單獨或組合使用。例如，當使PVA系樹脂膜借助于通過圓周速度不同的輥之間的間隙而沿輸送方向(MD:加工方向)拉伸(進行自由端拉伸)時，例如，所述拉伸可與沿垂直于輸送方向的方向(TD:橫向)的拉伸組合。以下，具體地說明優(yōu)選實施方案。
[0047]在優(yōu)選實施方案中，通過包括在熱塑性樹脂基材上形成PVA系樹脂層以生產層壓體的步驟(層壓體生產步驟)，和拉伸層壓體的步驟(拉伸步驟)的方法，生產偏光膜。以下，說明各個步驟。
[0048](層壓體生產步驟)
[0049]通過在熱塑性樹脂基材上形成PVA系樹脂層生產層壓體。層壓體代表性地形成長條狀。
[0050]熱塑性樹脂基材為任意的適當構造，只要基材可從一側支持PVA系樹脂層和得到的偏光膜即可。
[0051]熱塑性樹脂基材的厚度(拉伸前)優(yōu)選為50 μ m?250 μ m。當厚度小于50μηι時，基材會在其拉伸時斷裂。此外，拉伸后基材變得如此薄以致輸送基材會變得困難。當厚度超過250 μ m時,會將過大負載施加于拉伸機。此外，輸送會變得困難。
[0052]作為熱塑性樹脂基材的形成材料，可列舉，例如:如聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂等的酯系樹脂；如環(huán)烯烴系樹脂和聚丙烯等的烯烴系樹脂；聚酰胺系樹脂；聚碳酸酯系樹脂；及這些的共聚物樹脂。其中，優(yōu)選環(huán)烯烴系樹脂(例如，降冰片烯系樹脂)和無定形的聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂。無定形的聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂的具體實例包括進一步包含間苯二甲酸作為二羧酸的共聚物，和進一步包含環(huán)己烷二甲醇作為二醇的共聚物。
[0053]熱塑性樹脂基材的玻璃化轉變溫度(Tg)優(yōu)選為170°C以下。使用此類熱塑性樹脂基材可在未快速進行PVA系樹脂的結晶化這樣的溫度下使層壓體拉伸，且可抑制因該結晶化產生的缺點(例如，通過拉伸妨礙PVA系樹脂層的取向)。應注意的是，玻璃化轉變溫度(Tg)是根據(jù)JIS K7121求得的值。
[0054]可將熱塑性樹脂基材預先進行表面改性處理(例如，電暈處理)，或者可在熱塑性樹脂基材上形成易粘接層。進行此類處理可改進熱塑性樹脂基材與PVA系樹脂層之間的密接性。應注意的是，表面改性處理和/或易粘接層的形成可在拉伸前進行，或者可在拉伸后進行。
[0055]作為PVA系樹脂層的形成方法可采用任意的適當方法。優(yōu)選通過在熱塑性樹脂基材上涂布包含PVA系樹脂的涂布液并干燥所述液體來形成PVA系樹脂層。
[0056]涂布液代表性的為通過將PVA系樹脂溶解在溶劑中制備的溶液。溶劑的實例包括:水，二甲亞砜，二甲基甲酰胺，二甲基乙酰胺，N-甲基吡咯烷酮，各種二醇類，如三羥甲基丙烷等的多元醇類，和如乙二胺和二乙烯三胺等胺類。溶劑可單獨或組合使用。其中，優(yōu)選水。溶液的PVA系樹脂濃度相對于100重量份溶劑優(yōu)選為3重量份?20重量份。在該樹脂濃度下，可形成與熱塑性樹脂基材密接的均一的涂布膜。
[0057]涂布液可配混有添加劑。添加劑的實例包括增塑劑和表面活性劑。增塑劑的實例包括如乙二醇和甘油等的多元醇。表面活性劑的實例包括非離子表面活性劑。此類添加劑可用于格外地改進得到的PVA系樹脂層的均一性、染色性或拉伸性的目的。
[0058]作為涂布液的涂布方法，可采用任意的適當方法。所述方法的實例包括:輥涂法，旋涂法，線棒涂布法(wire-bar coating method),浸涂法,模涂法,簾涂法,噴涂法和刮刀涂布法(逗點涂布法等)。
[0059]干燥溫度優(yōu)選為熱塑性樹脂基材的玻璃化轉變溫度(Tg)以下，且更優(yōu)選Tg_20°C以下。在該溫度下干燥所述液體可防止熱塑性樹脂基材在形成PVA系樹脂層之前變形，因此可防止得到的PVA系樹脂層的取向性劣化。因此，熱塑性樹脂基材可與PVA系樹脂層一起令人滿意地變形，進而可令人滿意地進行后述層壓體的收縮和拉伸。結果，可賦予PVA系樹脂層以良好的取向性，進而可得到具有優(yōu)異光學特性的偏光膜。
[0060]PVA系樹脂層的厚度可根據(jù)所期望的偏光膜而設定為任意的適當值。在一個實施方案中，厚度優(yōu)選為20 μ m以下，且更優(yōu)選為5 μ m?15 μ m。即使當PVA系樹脂層具有此類薄的厚度時，可通過使用熱塑性樹脂基材而令人滿意地拉伸所述層。結果，可令人滿意地得到適合于本發(fā)明的薄偏光膜。
[0061]PVA系樹脂層的水含量優(yōu)選為20%以下，且更優(yōu)選為15%以下。
[0062](拉伸步驟)
[0063]層壓體的拉伸可以在一個階段進行，或者可以在多個階段進行。當以多個階段進行拉伸時，后述的層壓體的拉伸比為各個階段的拉伸比的乘積。本步驟中的拉伸模式沒有特別限制，可為空中拉伸模式或水中拉伸模式。
[0064]層壓體的拉伸溫度可根據(jù)例如熱塑性樹脂基材的形成材料等設定為任意的適當值。當采用空中拉伸模式時，拉伸溫度優(yōu)選為熱塑性樹脂基材的玻璃化轉變溫度(Tg)以上，更優(yōu)選比熱塑性樹脂基材的玻璃化轉變溫度(Tg)高10°C以上，特別優(yōu)選比Tg高15°C以上。同時，層壓體的拉伸溫度優(yōu)選為170°C以下。在該溫度下進行拉伸可抑制PVA系樹脂的結晶化快速進行，從而能夠抑制因該結晶化產生的缺點(例如，通過拉伸妨礙PVA系樹脂層的取向)。
[0065]當采用水中拉伸模式作為拉伸模式時，拉伸溫度優(yōu)選為85°C以下，且更優(yōu)選為30°C?65°C。當所述溫度超過85°C時，會產生如使得吸附于PVA系樹脂的碘溶出或PVA系樹脂溶出等的缺點，因此會劣化得到的偏光膜的光學特性。在該情況下，選擇即使在該溫度下也可拉伸的熱塑性樹脂基材。優(yōu)選將無定形的聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂或烯烴系樹脂(例如，聚甲基戊烯)等用作其形成材料。
[0066]當采用水中拉伸模式時，優(yōu)選通過浸潰在硼酸水溶液中拉伸層壓體。使用硼酸水溶液可對PVA系樹脂層賦予足以耐受拉伸時施加的張力的剛性，和不溶解于水中的這樣的耐水性。具體地，硼酸可在水溶液中產生四氫硼酸根陰離子從而通過氫鍵與PVA系樹脂交聯(lián)，因此可賦予剛性和耐水性。結果，可實現(xiàn)具有更高對比度比率的偏光膜。硼酸水溶液通過使硼酸和/或硼酸鹽溶解在作為溶劑的水中來獲得。相對于100重量份水，硼酸濃度通常是I重量份?10重量份。層壓體在拉伸浴中的浸潰時間優(yōu)選為約15秒?5分鐘。
[0067]在優(yōu)選實施方案中，使層壓體沿第一方向收縮，且沿第二方向拉伸。當使層壓體沿第一方向收縮且沿第二方向拉伸時，改進沿第二方向的單軸性(uniaxiality)，因此可得到優(yōu)異的光學特性。應注意的是，第二方向實質上為得到的偏光膜的吸收軸方向。
[0068]層壓體的收縮可與拉伸同時進行，或者可在不同的時機進行收縮與拉伸。此外，進行收縮和拉伸的順序不受限制，并且層壓體可以在一個階段收縮，或者可以在多個階段收縮。在一個實施方案中，優(yōu)選使層壓體在沿第一方向收縮后，沿第二方向拉伸。在另一實施方案中，優(yōu)選使層壓體沿第一方向收縮的同時沿第二方向拉伸。與拉伸分開地使層壓體收縮的方法優(yōu)選為例如涉及加熱層壓體(熱收縮)的方法。該加熱溫度優(yōu)選為熱塑性樹脂基材的玻璃化轉變溫度(Tg)以上。
[0069]層壓體的沿第一方向的收縮率優(yōu)選為40%以下。在此類收縮率下，可達成優(yōu)異的耐久性。同時,收縮率優(yōu)選為5%以上。
[0070]第二方向可根據(jù)偏光膜設定為任意的適當方向。第二方向與第一方向優(yōu)選彼此垂直。具體地，當?shù)谝环较驗闊崴苄詷渲牡妮斔头较?MD)時，第二方向優(yōu)選為與輸送方向垂直的方向(TD)。當?shù)谝环较驗榕c輸送方向垂直的方向(TD)時,第二方向優(yōu)選為輸送方向(MD)。第二方向優(yōu)選為與輸送方向垂直的方向(TD)。在該實施方案中,可以通過棍對棍的方法將得到偏光膜與反射偏光薄膜彼此粘貼，因此可顯著改進生產光學層壓體的效率。
[0071]此外，當由預先進行沿第一方向的拉伸處理的熱塑性樹脂基材形成層壓體時，熱塑性樹脂基材可通過沿第二方向拉伸或熱量等盡量回復到拉伸前的狀態(tài)，因此可沿第一方向以格外均一的方式收縮層壓體。因此，即使在高收縮率下，也可得到優(yōu)異的面內均一性。此外，層壓體的沿第二方向的拉伸比，相對于層壓體的原始長度，優(yōu)選為4.0倍以上。使層壓體沿第一方向收縮，能夠使得在此類高比率下拉伸，因此可提供具有優(yōu)異光學特性的偏光膜。同時，在一個階段的拉伸時的拉伸比上限為約5.0倍。這是因為層壓體會斷裂。
[0072]在一個實施方案中，在硼酸水中拉伸步驟和染色步驟之前，例如，可進行在高溫(例如，95°C以上)下使層壓體進行空中拉伸的步驟。此類空中拉伸步驟因為可將該步驟看作對硼酸水中拉伸的預備或輔助的拉伸，因此以下稱為“空中輔助拉伸”。
[0073]當空中輔助拉伸與硼酸水中拉伸組合時，有時可以以格外高的比率拉伸層壓體。結果，可生產具有格外優(yōu)異的光學特性(例如，偏光度)的薄型偏光膜。例如，當使用聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂作為熱塑性樹脂基材時，通過組合空中輔助拉伸與硼酸水中拉伸，與只通過硼酸水中拉伸的情況相比，在抑制熱塑性樹脂基材的取向的同時可將其有利拉伸。隨著熱塑性樹脂基材的取向性提高，其拉伸張力增大，因此變得難以穩(wěn)定地拉伸基材，或熱塑性樹脂基材斷裂。因此，通過在抑制熱塑性樹脂基材的取向的同時將其拉伸，可以以格外高的比率拉伸層壓體。
[0074]此外，當空中輔助拉伸與硼酸水中拉伸組合時，改進PVA系樹脂的取向性，因此即使在硼酸水中拉伸后也可改進PVA系樹脂的取向性。具體地，預先通過空中輔助拉伸改進PVA系樹脂的取向性，以致在硼酸水中拉伸期間PVA系樹脂與硼酸可容易地交聯(lián)。然后，在硼酸作為結點(junction)的狀態(tài)下進行拉伸，因此即使在硼酸水中拉伸后也推定PVA系樹脂的取向性高。結果，可生產具有優(yōu)異光學特性(例如，偏光度)的薄型偏光膜。
[0075]空中輔助拉伸的拉伸方法，可為固定端拉伸或自由端拉伸(例如，涉及使層壓體通過圓周速度不同的輥之間的間隙從而單軸拉伸層壓體的方法)。此外，拉伸可以在一個階段進行或可以在多個階段進行。當在多個階段進行拉伸時，后述的拉伸比為各個階段的拉伸比的乘積。優(yōu)選本步驟中的拉伸方向與第二方向基本上相同。
[0076]空中輔助拉伸的拉伸比優(yōu)選為3.5倍以下?？罩休o助拉伸中的拉伸溫度優(yōu)選為PVA系樹脂的玻璃化轉變溫度(Tg)以上。拉伸溫度優(yōu)選為95°C?150°C。應注意，相對于層壓體的原始長度，當將空中輔助拉伸與硼酸水中拉伸彼此組合時的最大拉伸比優(yōu)選為5.0倍以上，更優(yōu)選為5.5倍以上，再更優(yōu)選為6.0倍以上。
[0077](其他處理)
[0078]除了拉伸處理以外的用于生產偏光膜的處理為，例如，染色處理、不溶化處理、交聯(lián)處理、洗滌處理或干燥處理。這些處理各自可在任意的適當時機進行。
[0079]染色處理典型地為涉及用二色性物質使PVA系樹脂膜染色的處理。所述處理優(yōu)選通過使二色性物質吸附至PVA系樹脂膜來進行。吸附方法為，例如，涉及將PVA系樹脂膜(層壓體)浸潰在包含二色性物質的染色液中的方法，涉及將染色液涂布在PVA系樹脂膜上的方法，或涉及用染色液噴涂在PVA系樹脂膜上的方法等。這些中，優(yōu)選涉及將PVA系樹脂膜(層壓體)浸潰在包含二色性物質的染色液中的方法。這是因為二色性物質可令人滿意地吸附至所述膜。應注意，可使層壓體兩面浸潰于染色液中，或可只浸潰兩面之一。
[0080]當使用碘作為二色性物質時，染色液優(yōu)選為碘水溶液。相對于100重量份水，碘的配混量優(yōu)選為0.04重量份?5.0重量份。為了可改進碘在水中的溶解性，碘水溶液優(yōu)選配混有碘鹽。碘鹽的實例包括: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，碘化錫和碘化鈦等。其中，優(yōu)選碘化鉀和碘化鈉。相對于100重量份水，碘鹽的配混量優(yōu)選為0.3重量份?15重量份。
[0081]染色液染色時的液溫優(yōu)選為20°C?40°C。當將PVA系樹脂膜浸潰在染色液中時，浸潰時間優(yōu)選5秒?300秒。在該條件下，可使二色性物質充分地吸附在PVA系樹脂膜上。
[0082]不溶化處理和交聯(lián)處理典型地為通過將PVA系樹脂膜浸潰在硼酸水溶液中來進行。洗滌處理典型地通過將PVA系樹脂膜浸潰在碘化鉀水溶液中來進行。干燥處理中的干燥溫度優(yōu)選為30°C?100°C。
[0083]A-5-2.反射偏光薄膜的生產方法
[0084]反射偏光薄膜可典型地通過組合共擠出與橫向拉伸而生產。共擠出可以通過任意的適當體系進行。例如，可采用進料頭體系(feed block system)或可采用多歧管體系(mult1-manifold system)。例如,在進料頭中擠出構成層A的材料和構成層B的材料,然后使用倍增器(multiplier)使所得物多層化。應注意的是，此類多層化裝置為所屬【技術領域】中技術人員所知曉的。接下來，將得到的多層層壓體典型地沿與輸送方向垂直的方向(TD)拉伸。構成層A的材料(例如，聚萘二甲酸乙二酯)通過橫向拉伸只拉伸方向上的折射率增大，結果展現(xiàn)雙折射性。構成層B的材料(例如，萘二羧酸與對苯二甲酸的共聚酯)通過橫向拉伸在任意方向上的折射率都不增大。結果，可得到具有沿拉伸方向(TD)的反射軸，且具有沿輸送方向(MD)的透過軸的反射偏光薄膜(TD對應于圖2的X軸方向，且MD對應于該圖的y軸方向)。應注意，拉伸操作可使用任意的適當裝置進行。
[0085]A-5-3.光學層壓體的生產方法
[0086]通過任意的適當方法借助將在上述A-5-1部分中得到的偏光膜和在上述A-5-2部分中得到的反射偏光薄膜層壓來得到本發(fā)明的光學層壓體。典型地通過粘接層(典型地粘接劑層或壓敏粘合劑層)彼此粘貼。如上所述，在偏光膜具有沿TD的吸收軸的實施方案中，通過輥對輥的方法將偏光膜和反射偏光薄膜彼此粘貼。
[0087]B.光學層壓體套件
[0088]本發(fā)明的光學層壓體套件包括上述A部分記載的光學層壓體(第一光學層壓體)，和包括具有比該第一光學層壓體的偏光膜的厚度厚5 μ m以上的厚度的偏光膜的第二光學層壓體。應注意，雖然為了方便將層壓體稱為第二光學“層壓體”，但是可單獨由偏光膜形成第二光學層壓體。實用地，第二光學層壓體的偏光膜至少一側上設置保護薄膜。作為偏光膜，可采用任意的適當偏光膜，只要滿足上述厚度條件即可。其具體實例包括依據(jù)上述A-2部分和A-5-1部分記載的偏光膜的偏光膜，且優(yōu)選使用PVA系薄膜作為PVA系樹脂膜。作為保護薄膜，可采用任意的適當薄膜。其典型的實例為上述A-4部分中記載的保護薄膜。典型地，將第一光學層壓體配置于液晶單元的觀看者側的相反側，且將第二光學層壓體配置于液晶單元的觀看者側。使用處于該位置關系的此類光學層壓體套件，可以以非常令人滿意的方式抑制液晶面板的翹曲。
[0089]第二光學層壓體的偏光膜厚度與第一光學層壓體的偏光膜厚度之間的差優(yōu)選為ΙΟμπι以上。同時，厚度差優(yōu)選為30 μ m以下。當厚度差超過30 μ m時，可能會產生因厚度差導致的液晶面板的翹曲(此時，在觀看者側的相反側凸起的翹曲)。第二光學層壓體的偏光膜厚度優(yōu)選為15 μ m以上,且更優(yōu)選為18 μ m以上。第二光學層壓體的偏光膜厚度優(yōu)選為30 μ m以下。當?shù)诙鈱W層壓體的偏光膜厚度落入該范圍內時,第二光學層壓體的偏光膜厚度與第一光學層壓體的偏光膜厚度之間的差可容易地設定在所期望的范圍內。
[0090]C.液晶面板
[0091]C-1液晶面板的整體構造
[0092]圖3是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方案的液晶面板的示意性截面圖。液晶面板400具有液晶單元200，配置于液晶單元200的觀看者側上的第二光學層壓體300，和配置于液晶單元200的觀看者側的相反側上的本發(fā)明光學層壓體100。本發(fā)明光學層壓體100配置于液晶單元的觀看者側的相反側上。如上所述，實用地，本發(fā)明光學層壓體100在其偏光膜的至少一側上設有保護薄膜，且配置成使偏光膜110可以在液晶單元側。實用地，第二光學層壓體在其偏光膜的至少一側上也設有保護薄膜，且配置成使偏光膜可以在液晶單元側(未示出)。在液晶面板400中,第二光學層壓體300的偏光膜的吸收軸與光學層壓體100的偏光膜110的吸收軸彼此垂直。結果，第二光學層壓體300的偏光膜的吸收軸(拉伸軸)與光學層壓體100的反射偏光薄膜120的反射軸(拉伸軸)彼此垂直。液晶面板400可進一步具有任意的適當光學構件，盡管未示出該構件。光學構件的實例包括保護薄膜和相位差薄膜。
[0093]C-2.液晶單元
[0094]液晶單元200具有一對基板210和210’，和作為夾持在基板210和210’的間的顯示介質的液晶層220?；逯?濾色器基板)設有濾色器和黑色矩陣(它們均未示出)。另一基板(主動矩陣基板，active matrix substrate)設有用于控制液晶的電氣光學(electiOoptical)特性的開關元件(典型地為TFT)(未示出)，以及用于向開關元件提供閘信號(gate signal)的掃描線(scanning line)(未示出)和用于向所述元件提供源信號的信號線(未示出)，和像素電極(未示出)。應注意的是，濾色器可設置在主動矩陣基板側。基板210和210’之間的間隙(單元間隙)通過分隔器(spacer)(未示出)控制。在基板210和210’的各自與液晶層220接觸的一側上，例如，設置由聚酰亞胺形成的配向膜(alignment film)(未示出)。
[0095]作為液晶單元的驅動模式，可采用任意的適當驅動模式。驅動模式的具體實例包括:超扭曲向列(Super Twisted Nematic, STN)模式、扭曲向列(Twisted Nematic,TN)模式、共面轉換(In-Plane Switching, IPS)模式、垂直排列(Vertical Aligned,VA)模式、光學排列雙折射(Optical Aligned Birefringence, 0CB)模式、混合排列向列(Hybrid Aligned Nematic, HAN)模式、軸對稱排列微單兀(Axially Symmetric AlignedMicrocell, ASM)模式和電控雙折射(Electrically Controlled Birefringence, ECB)模式。
[0096]實施例
[0097]以下通過實施例具體地說明本發(fā)明。但是，本發(fā)明不限于這些實施例。實施例中的評價方法如下所述。此外，除非另有說明，否則實施例中的術語“份”和“％”分別是指“重量份”和“重量％”。
[0098](I)液晶面板的翹曲量
[0099]將在各實施例和比較例中得到的液晶面板裝在80°C的烘箱24小時。從烘箱中取出液晶面板并在I小時后測量其翹曲量。翹曲量的評價如下:將待進行測量的液晶面板載置于玻璃板上使其凸面位于下側，測量液晶面板的4個角各自距離玻璃板的高度。4個角的值中最大的值用于評價。在本實施例中，在觀看者側的相反側凸起的翹曲以+表示，在觀看者側凸起的翹曲以-表示。
[0100](2)面板對比度
[0101]使用BM_5(T0PC0N公司制)測量在實施例和比較例中得到的液晶面板的黑顯示和白顯示的亮度，然后算出其比率(白亮度/黑亮度)。[0102](3)透過率
[0103]使用紫外可見光分光光度計(JASCO Corporation制，產品名“V-7100”)，測量薄型偏光膜的單片透過率(Ts)、平行透過率(Tp)和垂直(crossed)透過率(Tc)。應注意，Ts、Tp和Tc分別為通過以JIS Z8701的2度視野(C光源)測量并顏色修正獲得的的Y值。
[0104][參考例I]
[0105]〈層壓體的生產〉
[0106](熱塑性樹脂基材)
[0107]使用長條狀且厚度為200 μ m和Tg為123 V的環(huán)烯烴系樹脂薄膜(JSRCorporation制，商品名“ART0N”)作為熱塑性樹脂基材。
[0108](涂布液的制備)
[0109]將聚合度1800和皂化度98?99%的聚乙烯醇(PVA)樹脂(The Nippon SyntheticChemical Industry C0., Ltd.制，商品名 “Gohsenol (注冊商標)NH-18”)溶解于水中，從而制備濃度7重量％聚乙烯醇水溶液。
[0110](PVA系樹脂層的形成)
[0111]在熱塑性樹脂基材的一面上，用模壓涂布機(模涂法)涂布該涂布液，然后在100°C下干燥180秒，從而形成厚度11 μ m的PVA系樹脂層。由此，生產出長條狀層壓體。
[0112]〈拉伸處理〉
[0113]使用拉幅拉伸機，將得到的長條狀層壓體在140°C下沿與層壓體的長邊方向垂直的方向以4.5倍進行空中拉伸。
[0114]〈染色處理〉
[0115]接下來，將層壓體浸潰在25°C下的碘水溶液(碘濃度:0.5重量％，碘化鉀濃度:10重量％)中30秒。
[0116]〈交聯(lián)處理〉
[0117]將染色后的層壓體浸潰在60°C下的硼酸水溶液(硼酸濃度:5重量％，碘化鉀濃度:5重量％)中60秒。
[0118]〈洗滌處理〉
[0119]交聯(lián)處理后，將層壓體浸潰在25°C下的碘化鉀水溶液(碘化鉀濃度:5重量％)中5秒。
[0120]由此，在熱塑性樹脂基材上制成厚度2μπι的偏光膜(偏光膜的單片透過率(Ts):41%)。
[0121]〈偏光膜的轉印〉
[0122]通過乙烯醇系粘接劑將保護薄膜(Fujifilm Corporation制的TAC薄膜,商品名“FUJITAC”，厚度40 μ m)粘貼在層壓體的偏光膜側。此外，從層壓體剝離熱塑性樹脂基材，然后將相同的保護薄膜粘貼在偏光膜的已剝離熱塑性樹脂基材的側。由此，生產出偏光膜
丄O
[0123][參考例2]
[0124]〈層壓體的生產〉
[0125](熱塑性樹脂基材)
[0126]使用通過Tg為75°C的通過將聚對苯二甲酸乙二酯與6摩爾％間苯二甲酸共聚得到的間苯二甲酸共聚的聚對苯二甲酸乙二酯薄膜(厚度:200 μ m)，作為熱塑性樹脂基材。
[0127](涂布液的制備)
[0128]將聚合度2600和皂化度99.9%的聚乙烯醇(PVA)樹脂(The Nippon SyntheticChemical Industry C0., Ltd.制，商品名 “Gohsenol (注冊商標)NH-26”)溶解于水中，從而制備濃度7重量％聚乙烯醇水溶液。
[0129](PVA系樹脂層的形成)
[0130]在熱塑性樹脂基材的一面上，使用模壓涂布機(模涂法)涂布該涂布液，然后在60°C下干燥300秒，從而形成厚度IOym的PVA系樹脂層。由此，生產出長條狀層壓體。
[0131]〈空中輔助拉伸處理〉
[0132]將得到的長條狀層壓體，在130°C的烘箱內在圓周速度不同的輥之間沿其縱向(長邊方向)以1.8倍進行自由端單軸拉伸。
[0133]〈不溶化處理〉
[0134]之后，將層壓體浸潰在液溫30°C的不溶化浴(通過將100重量份水與3重量份硼酸配混得到的硼酸水溶液)中30秒。
[0135]〈染色處理〉
[0136]接下來，將層壓體浸潰在液溫30°C的染色浴(通過將100重量份水與0.2重量份碘和1.4重量份碘化鉀配混得到的碘水溶液)中，以使最后得到的薄型偏光膜的單片透過率(Ts)為 41%。
[0137]〈交聯(lián)處理〉
[0138]接下來，將層壓體浸潰在液溫30°C的交聯(lián)浴(通過將100重量份水與3重量份碘化鉀和3重量份硼酸配混得到的硼酸水溶液)中60秒。
[0139]〈硼酸水中拉伸處理〉
[0140]之后，將層壓體在浸潰于液溫70°C的硼酸水溶液(通過將100重量份水與5重量份硼酸和5重量份碘化鉀配混得到的水溶液)中的同時，在圓周速度不同的輥之間沿其縱向(長邊方向)進行單軸拉伸。因此，得到光學薄膜層壓體。將硼酸水中拉伸處理中的拉伸比設定為3.3倍和總拉伸比為6.0倍。
[0141]〈洗滌和干燥處理〉
[0142]之后，將光學薄膜層壓體浸潰在洗滌浴(通過將100重量份水與3重量份碘化鉀配混得到的水溶液)中，然后用60°C下的熱風干燥。
[0143]由此，得到在熱塑性樹脂基材上的厚度4.5 μ m的偏光膜。
[0144]〈偏光膜的轉印〉
[0145]通過乙烯醇系粘接劑將保護薄膜(Fujifilm Corporation制的TAC薄膜,商品名“FUJITAC”，厚度40 μ m)粘貼在層壓體的偏光膜側。此外，從層壓體剝離熱塑性樹脂基材，然后將相同的保護薄膜粘貼在偏光膜的已剝離熱塑性樹脂基材的一側。由此，制成偏光膜2。
[0146][參考例3]
[0147]將厚度75 μ m的聚乙烯醇薄膜通過浸潰在28°C下的熱水中60秒來溶脹。接下來，將所述薄膜通過浸潰在包括碘和碘化鉀(重量比1:10)的水溶液中來染色，以使其在拉伸大至3.3倍的同時具有預定的單片透過率。之后，將所述薄膜浸潰在包括3重量％硼酸和2重量％碘化鉀的水溶液中10秒后，將其在60°C的包括4重量％硼酸和3重量％碘化鉀的水溶液中拉伸，以使其總拉伸比變?yōu)?.0倍。之后，將得到的拉伸的薄膜浸潰在包括5重量％碘化鉀的水溶液中10秒，然后在40°C的烘箱內干燥3分鐘，從而提供厚度20 μ m的偏光膜。通過乙烯醇系粘接劑將保護薄膜(Fujifilm Corporation制的TAC薄膜,商品名“FUJITAC”，厚度:40 μ m)粘貼在偏光膜的兩側的每一側，從而提供偏光膜3。
[0148](實施例1:光學層壓體的生產)
[0149]通過乙烯醇系粘接劑以輥對輥的方法將在參考例I中得到的偏光膜I與市售的反射偏光薄膜(3M Company制，商品名“DBEF”，厚度=IOOym)彼此粘貼，從而提供光學層壓體
I。進行粘貼以使偏光膜的透過軸與反射偏光薄膜的透過軸彼此平行。
[0150](實施例2:光學層壓 體的生產)
[0151]除了使用在參考例2中得到的偏光膜2以外，以與實施例1相同的方式得到光學層壓體2。
[0152](比較例I)
[0153]除了使用在參考例3中得到的偏光膜3以外，以與實施例1相同的方式得到光學層壓體3。
[0154](實施例3:液晶面板的生產)
[0155]移除在液晶面板(Sharp Corporation制,VA模式,面板尺寸:400mmX 220mm)的觀看者側的相反側的光學層壓體，然后將光學層壓體I安裝在液晶單元上。接下來，移除在觀看者側的光學層壓體，然后將偏光膜3安裝在液晶單元上。在此，進行安裝使光學層壓體I的偏光膜吸收軸與偏光膜3的偏光膜吸收軸彼此實質地垂直。由此,生產出液晶面板。對該液晶面板進行⑴和⑵的評價。表1示出評價結果以及后述實施例4、比較例2和3及參考例4的結果。
[0156][表 I]
[0157]
觀看者側偏光膜相反側偏光膜反射偏翹曲量面板對_(偏光膜厚度:μηι)(偏光膜厚度；μηι)光薄膜 (mm) 比度
+偏汾11 偏光膜3 光學層壓體I 右頭她例 3 ,_Λ , 、 有 -0.01 4600__(20μιη)__(2μηι)____
實施例4 ，$膜3 光壓(本2 有 _0.08 4600__(20μ--?)__(4.5μιιι)____
比較例2 =膜3 光:f壓、體3 有 O 83 4600__(20μ--?)__(20μηι)____
比較例3 f 膜、1 有 _2.20 1700__(20μιη)__(20μιη)____
參考例4 f膜、1 層，1有0 82 1000__(2υμιη)__(2μιη)____
[0158](實施例4、比較例2和3及參考例4)
[0159]除了以如上述表1中示出的組合使用構件以外，以與實施例3相同的方式生產液晶面板。將得到的液晶面板進行與實施例3相同的評價。表1示出評價結果。
[0160]如從表1中顯而易見的，將本發(fā)明的光學層壓體配置在觀看者側的相反側，并將相對厚的偏光膜配置在觀看者側(換言之，配置本發(fā)明的光學層壓體套件的液晶面板)顯示極其小的翹曲并具有高的對比度。
[0161]產業(yè)h的可利用件
[0162]本發(fā)明的光學層壓體和液晶面板可適合地用于液晶顯示裝置。
[0163]附圖標記說明
[0164]100…光學層壓體(第一光學層壓體)
[0165]110…偏光膜
[0166]120…反射偏光薄膜
[0167]200...液晶單元
[0168]300...第二光學層壓體
[0169]400...液晶面板
【權利要求】
1.一種光學層壓體，其包括:厚度為10 μ m以下的偏光膜；和反射偏光薄膜。
2.根據(jù)權利要求1所述的光學層壓體，其中所述偏光膜通過橫向拉伸而得到。
3.一種光學層壓體套件，其包括:包含根據(jù)權利要求1或2所述的光學層壓體的第一光學層壓體；和第二光學層壓體，所述第二光學層壓體包括厚度比所述第一光學層壓體的偏光膜的厚度厚5 μ m以上的偏光膜。
4.一種液晶面板，其包括:液晶單元；和根據(jù)權利要求1或2所述的光學層壓體。
5.一種液晶面板，其包括:液晶單元；和根據(jù)權利要求3所述的光學層壓體套件； 其中將所述第二光學層壓體配置在觀看者側，和將所述第一光學層壓體配置在所述觀看者側的相反側。
【文檔編號】G02F1/1335GK103718073SQ201280038201
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年7月25日 優(yōu)先權日:2011年8月5日
【發(fā)明者】澤田浩明, 荒木龍彌, 近藤誠司, 宮武稔 申請人:日東電工株式會社
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