本發(fā)明涉及能夠抑制在高溫環(huán)境下液晶面板翹曲的偏振板組、以及使用該偏振板組的液晶面板。
背景技術:
近年來,耗電低、低電壓下工作、輕質且薄型的液晶顯示器作為移動電話、便攜式信息終端、計算機用的監(jiān)視器、電視等信息用顯示器件迅速地普及起來。隨著液晶技術的發(fā)展,提出了各種模式的液晶顯示器,響應速度、對比度、窄視角之類的液晶顯示器的問題正逐漸被消除。另外,隨著移動用液晶顯示器的普及,對于液晶面板還有薄及輕質的要求。
隨著液晶面板的薄型化,存在以下等問題:因在高溫環(huán)境下貼合于液晶單元的偏振板的收縮而使液晶面板翹曲,從而無法收納于最終產品的殼體中。
為了抑制此種液晶顯示面板的翹曲,以前開發(fā)出以下方法:通過變更配置于液晶單元的觀察側和液晶單元的與觀察側相反一側(背面?zhèn)?的偏振板的厚度,從而抑制液晶顯示面板的翹曲。例如在日本特開2012-58429號公報(專利文獻1)中記載了以下方法:通過使配置在液晶單元的觀察側的偏振板的偏振膜(本發(fā)明中所說的偏振片)的厚度薄于配置在液晶單元的背面?zhèn)鹊钠衲?,從而抑制液晶顯示面板的翹曲。
另外,在日本特開2013-37115號公報(專利文獻2)中提出了以下方法:通過使觀察側的光學層疊體中所含的偏振膜(本發(fā)明中所說的偏振片)比配置在與觀察側相反一側的光學層疊體中所含的偏振膜厚5μm以上,從而抑制液晶面板的翹曲。但是,這些方法雖然可以對厚度大(例如0.5mm以上、進而為0.7mm以上)的液晶單元發(fā)揮效果,但是對薄液晶單元的抑制翹曲的效果不充分。
現(xiàn)有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2012-58429號公報
專利文獻2:日本特開2013-37115號公報
技術實現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的課題
本發(fā)明的目的在于提供能夠抑制在高溫環(huán)境下液晶面板翹曲的偏振板組、以及將該偏振板組貼合于液晶單元而成的液晶面板。
用于解決課題的手段
[1]一種偏振板組,其是具有配置于液晶單元的觀察側的第1偏振板和配置于上述液晶單元的背面?zhèn)鹊牡?偏振板的偏振板組,其中,
上述第2偏振板具有反射型偏振膜,
在將上述第1偏振板于80℃保持了4小時時的吸收軸方向的每2mm寬度的收縮力設為f1、透射軸方向的每2mm寬度的收縮力設為f2并且將上述第2偏振板于80℃保持了4小時時的吸收軸方向的每2mm寬度的收縮力設為f3、透射軸方向的每2mm寬度的收縮力設為f4時,(f1×f2)/(f3×f4)為0.5~5.0。
[2]根據(jù)[1]所述的偏振板組,其中,上述第1偏振板及上述第2偏振板均具有包含聚乙烯醇系樹脂膜的偏振片,上述偏振片的厚度均為20μm以下。
[3]根據(jù)[2]所述的偏振板組,其中,上述第1偏振板所具有的偏振片的厚度為10μm以上,上述第2偏振板所具有的偏振片的厚度為10μm以下。
[4]根據(jù)[2]或[3]所述的偏振板組,其中,對于上述第2偏振板而言,在上述偏振片的一面層疊有保護膜并且在另一面層疊有上述反射型偏振片。
[5]根據(jù)[4]所述的偏振板組,其中,上述保護膜的透濕度為500g/(m2·24hr)以下。
[6]一種液晶面板,其具備[1]~[5]中任一項所述的偏振板組和液晶單元,上述液晶單元的厚度為0.4mm以下。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明,可以消除液晶面板在高溫環(huán)境下的翹曲,可以得到在高溫環(huán)境下的收納于最終產品的殼體中的液晶面板。
附圖說明
圖1為表示本發(fā)明的偏振板組的優(yōu)選層構成的例子的示意性剖視圖。
圖2為表示本發(fā)明的偏振板組的優(yōu)選層構成的例子的示意性剖視圖。
圖3為表示本發(fā)明的偏振板組的優(yōu)選軸構成的例子的斜視圖。
圖4是本發(fā)明中所使用的反射偏振片的一例的示意圖。
圖5為表示本發(fā)明的液晶面板的例子的示意性剖視圖。
具體實施方式
以下,適當使用附圖對本發(fā)明的偏振板組及使用了該偏振板組的液晶面板進行說明,但是,本發(fā)明并不受這些實施方式的限定。
本發(fā)明的偏振板組由配置于液晶單元的觀察側的第1偏振板10和配置于液晶單元的背面?zhèn)鹊牡?偏振板11構成。參照圖1對本發(fā)明的第1偏振板10及第2偏振板11的層構成進行說明。在圖1中,第1偏振板10在偏振片20的雙面分別貼合有保護膜30a、30b。在保護膜30a的與偏振片20的貼合面相反一側的面形成表面處理層的做法也有用。第2偏振板11優(yōu)選在偏振片21的至少一面具有保護膜,也可以如圖1所示那樣在偏振片的雙面分別層疊保護膜31a、31b并且隔著粘接層40層疊反射型偏振片50。另外,還優(yōu)選:如圖2所示那樣在偏振片21的一面層疊保護膜31a,并且在另一面不隔著保護膜31b而直接在偏振片21隔著粘接層40層疊反射型偏振片50。這些偏振板分別借助粘合劑層32、33貼合于液晶單元,形成液晶面板。
本發(fā)明的偏振板組在將第1偏振板于80℃保持了4小時時的吸收軸方向的每2mm寬度的收縮力設為f1、透射軸方向的每2mm寬度的收縮力設為f2并且將第2偏振板于80℃保持了4小時時的吸收軸方向的每2mm寬度的收縮力設為f3、透射軸方向的每2mm寬度的收縮力設為f4時,(f1×f2)/(f3×f4)為0.5~5.0。發(fā)現(xiàn):僅單純地減小第1偏振板和第2偏振板的收縮力還并不充分,通過滿足此種條件,即使在液晶單元的厚度薄的情況下,也可以抑制將液晶面板在85℃的環(huán)境下靜置了250小時時的液晶面板的翹曲。
本發(fā)明人如下地推理了其原理,但是并不對本發(fā)明作任何限定??梢酝茢嘣诖似癜宓氖湛s力會對液晶面板的翹曲造成影響、并且偏振板所具有的偏振片的吸收軸方向的收縮力會進一步對液晶面板的翹曲進行支配,因此f1/f4與液晶面板中的第1偏振板的吸收軸方向(第2偏振板的透射軸方向)的翹曲容易度有關,f3/f2與液晶面板中的第1偏振板的透射軸方向(第2偏振板的吸收軸方向)的翹曲容易度有關。實際的液晶面板的翹曲被認為由f1/f4與f3/f2之比(平衡)來決定,因此該比值為(f1×f2)/(f3×f4)。
第1偏振板的吸收軸方向的收縮力f1優(yōu)選為3n/2mm以下、更優(yōu)選為2.5n/2mm以下,從容易滿足上述式的觀點出發(fā),可以超過1.6n/2mm。第1偏振板的透射軸方向的收縮力f2優(yōu)選為0.3n/2mm以下、更優(yōu)選為0.15n/2mm以下,通常為0.00n/2mm以上。
第2偏振板的吸收軸方向的收縮力f3優(yōu)選為3n/2mm以下、更優(yōu)選為2.5n/2mm以下,從容易滿足上述式的觀點出發(fā),進一步優(yōu)選為2.0n/2mm以下、更進一步優(yōu)選為1.6n/2mm以下。第2偏振板的透射軸方向的收縮力f4優(yōu)選為0.3n/2mm以下、更優(yōu)選為0.15n/2mm以下,通常為0.00n/2mm以上。
從容易使上述式滿足0.5~5.0的范圍的方面出發(fā),第2偏振板的吸收軸方向的收縮力f3優(yōu)選小于第1偏振板的吸收軸方向的收縮力f1。
從容易調整(f1×f2)/(f3×f4)的范圍的方面,在本發(fā)明的偏振板組中,第1偏振板的厚度相對于第2偏振板的厚度之比優(yōu)選為0.8~1.5、更優(yōu)選為1.01~1.5、進一步優(yōu)選為1.01~1.4。具體而言,第1偏振板的厚度優(yōu)選為80μm以下、更優(yōu)選為70μm以下。第2偏振板的偏振板的厚度優(yōu)選為70μm以下、更優(yōu)選為60μm以下。予以說明,在此所說的偏振板的厚度不包括用于貼合于液晶單元的粘合劑層的厚度。
進而,優(yōu)選采用以下配置:第1偏振板的吸收軸與液晶單元的短邊方向大致平行,第2偏振板的吸收軸與液晶單元的長邊方向大致平行?!按笾缕叫小辈⒉幌薅ㄓ趪栏褚饬x上的平行,例如偏振板的吸收軸與液晶單元的各邊所成的角優(yōu)選為5°以下、更優(yōu)選為3°以下、進一步優(yōu)選為1°以下。
以下,對本發(fā)明的偏振板組及構成液晶面板的構件進行詳細說明。另外,有時將第1偏振板10所具有的偏振片20和第2偏振板11所具有的偏振片21僅統(tǒng)稱為偏振片,有時將保護膜30a、保護膜30b、保護膜31a和保護膜31b僅統(tǒng)稱為保護膜。
[偏振片]
作為偏振片20、21,只要滿足上述的卷曲力,則可以使用任意適合的偏振片。偏振片通常經過以下工序來制造:對聚乙烯醇系樹脂膜進行單軸拉伸的工序;通過將聚乙烯醇系樹脂膜用二色性色素染色而使其吸附二色性色素的工序;將吸附有二色性色素的聚乙烯醇系樹脂膜用硼酸水溶液進行處理而使其交聯(lián)的工序;以及在采用硼酸水溶液的交聯(lián)處理后進行水洗的工序。
聚乙烯醇系樹脂可以通過將聚乙酸乙烯酯系樹脂進行皂化來制造。聚乙酸乙烯酯系樹脂除了可以為乙酸乙烯酯的均聚物即聚乙酸乙烯酯以外,還可以為乙酸乙烯酯與能同其共聚的其他單體的共聚物。作為能同乙酸乙烯酯共聚的其他單體,可列舉例如不飽和羧酸類、烯烴類、乙烯基醚類、不飽和磺酸類、具有銨基的丙烯酰胺類等。
聚乙烯醇系樹脂的皂化度通常為85~100摩爾%左右,優(yōu)選為98摩爾%以上。聚乙烯醇系樹脂可以被改性,例如還可使用經醛類改性后的聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯醇縮乙醛等。聚乙烯醇系樹脂的聚合度通常為1,000~10,000左右,優(yōu)選為1,500~5,000左右。
將此種聚乙烯醇系樹脂制膜后可用作偏振片的原材膜。將聚乙烯醇系樹脂制膜的方法并無特別限定,可以利用公知的方法來制膜。聚乙烯醇系樹脂原材膜的膜厚例如為10~100μm左右、優(yōu)選為10~50μm左右。
聚乙烯醇系樹脂膜的縱向單軸拉伸可以在利用二色性色素的染色之前、染色的同時或染色之后進行。在染色之后進行縱向單軸拉伸的情況下,該縱向單軸拉伸既可以在硼酸處理之前進行,也可以在硼酸處理中進行。當然,也可以在此處所示的多個階段進行縱向單軸拉伸??v向單軸拉伸可以采用在圓周速度不同的輥間進行單軸拉伸的方法、使用熱輥進行單軸拉伸的方法等。此外,縱向單軸拉伸既可以利用干式拉伸來進行,也可以利用濕式拉伸來進行,其中,干式拉伸在大氣中進行拉伸,濕式拉伸在用水等溶劑使聚乙烯醇系樹脂膜溶脹的狀態(tài)下進行拉伸。拉伸倍率通常為3~8倍左右。
聚乙烯醇系樹脂膜的利用二色性色素的染色例如可以通過在含有二色性色素的水溶液中浸漬聚乙烯醇系樹脂膜的方法來進行。作為二色性色素,具體而言,使用碘或二色性有機染料。予以說明,聚乙烯醇系樹脂膜優(yōu)選預先實施在染色處理之前浸漬于水中使其溶脹的處理。
在使用碘作為二色性色素的情況下,通常采用在含有碘和碘化鉀的水溶液中浸漬聚乙烯醇系樹脂膜進行染色的方法。
該水溶液中的碘的含量相對于水100重量份通常為0.01~1重量份左右,碘化鉀的含量相對于水100重量份通常為0.5~20重量份左右。用于染色的水溶液的溫度通常為20~40℃左右。另外,在該水溶液中的浸漬時間(染色時間)通常為20~1,800秒左右。
另一方面,在使用二色性有機染料作為二色性色素情況下,通常采用在包含水溶性的二色性有機染料的水溶液中浸漬聚乙烯醇系樹脂膜而進行染色的方法。該水溶液中的二色性有機染料的含量相對于水100重量份通常為1×10-4~10重量份左右,優(yōu)選為1×10-3~1重量份。該染料水溶液也可以含有硫酸鈉之類的無機鹽作為染色助劑。用于染色的二色性染料水溶液的溫度通常為20~80℃左右。另外,在該水溶液中的浸漬時間(染色時間)通常為10~1,800秒左右。
利用二色性色素的染色后的硼酸處理可以通過將染色后的聚乙烯醇系樹脂膜在含硼酸的水溶液中浸漬的方法來進行。含硼酸水溶液中的硼酸的含量相對于水100重量份通常為2~15重量份左右,優(yōu)選為5~12重量份。在使用碘作為二色性色素的情況下,該含硼酸的水溶液優(yōu)選含有碘化鉀。含硼酸水溶液中的碘化鉀的含量相對于水100重量份通常為0.1~15重量份左右,優(yōu)選為5~12重量份。在含硼酸的水溶液中的浸漬時間通常為60~1,200秒左右、優(yōu)選為150~600秒、進一步優(yōu)選為200~400秒。就含硼酸的水溶液的溫度而言,從容易按照使(f1×f2)/(f3×f4)滿足0.5~5.0的方式調整各偏振片的收縮力這一點來看,在制作第1偏振板的偏振片時優(yōu)選為60~70℃,在制作第2偏振板的偏振片時優(yōu)選為55~65℃。
通常對硼酸處理后的聚乙烯醇系樹脂膜進行水洗處理。水洗處理例如可以利用將經硼酸處理后的聚乙烯醇系樹脂膜浸漬在水中的方法來進行。水洗處理中的水的溫度通常為5~40℃左右。另外,浸漬時間通常為1~120秒左右。
水洗后實施干燥處理,得到偏振片。干燥處理可以使用熱風干燥機或遠紅外線加熱器進行。干燥處理的溫度通常為30~100℃左右、優(yōu)選為50~80℃。干燥處理的時間通常為60~600秒左右、優(yōu)選為120~600秒。通過干燥處理將偏振片的含水率降低至實用程度。該含水率通常為5~20重量%左右、優(yōu)選為8~15重量%。若含水率低于5重量%,則會喪失偏振片的撓性,有時在干燥后發(fā)生損傷或斷裂。另外,若含水率超過20重量%,則存在使熱穩(wěn)定性不足的傾向。
按照以上方式可以制造在聚乙烯醇系樹脂膜上吸附取向有二色性色素的偏振片。
另外,偏振片的制造工序中的聚乙烯醇系樹脂膜的拉伸、染色、硼酸處理、水洗工序、干燥工序例如可以依據(jù)日本特開2012-159778號中記載的方法來進行。在該文獻記載的方法中,使用通過在基材膜上涂布聚乙烯醇系樹脂而形成成為偏振片的聚乙烯醇系樹脂層的方法也有用。
為了將偏振板組中的各偏振板的收縮力調整為上述的范圍,第1偏振板及第2偏振板所具有的偏振片的厚度均優(yōu)選為20μm以下、更優(yōu)選不足15μm。進一步優(yōu)選使第1偏振板所具有的偏振片的厚度為10μm以上、第2偏振板所具有的偏振片的厚度為10μm以下。在能夠賦予良好的光學特性的方面,偏振片的厚度通常為3μm以上。偏振板的收縮力還受到反射型偏振片收縮的影響,通過使偏振片的厚度均為20μm以下,并且對第1偏振板所具有的偏振片的厚度和第2偏振板所具有的偏振片的厚度設定規(guī)定的厚度差,從而更容易減小液晶面板的翹曲。
[保護膜]
作為保護膜30a、30b、31a、31b,可以使用由適當?shù)耐该鳂渲纬傻谋Wo膜。具體而言,優(yōu)選使用包含透明性、均勻的光學特性、機械強度、熱穩(wěn)定性等優(yōu)異的聚合物的保護膜。作為此種透明樹脂膜,可以使用例如:三乙?;w維素及二乙?;w維素等纖維素系膜;聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚間苯二甲酸乙二醇酯及聚對苯二甲酸丁二醇酯等聚酯系膜;聚(甲基)丙烯酸甲酯及聚(甲基)丙烯酸乙酯等丙烯酸系膜;聚碳酸酯系膜;聚醚砜系膜;聚砜系膜;聚酰亞胺系膜;聚烯烴系膜;聚降冰片烯系膜等。但是并不受這些透明樹脂膜的限定。
適用于第1偏振板10的保護膜30a、30b及適用于第2偏振板11的保護膜31a、31b可以各自獨立地為相同的保護膜,也可以為不同的保護膜。
適用于第2偏振板11的保護膜31a及31b優(yōu)選兩者的透濕度不同,透濕度之差的大小在溫度40℃、相對濕度90%的條件下優(yōu)選為750g/(m2·24hr)以上、更優(yōu)選為1000g/(m2·24hr)以上。例如,通過在保護膜31a及31b中使用不同材質的材料,從而可以增大透濕度之差。另外,還優(yōu)選為省略第2偏振板的保護膜31b而僅在偏振片的單側具有保護膜的構成,此時,保護膜31a的透濕度優(yōu)選為500g/(m2·24hr)以下、更優(yōu)選為250g/(m2·24hr)以下。
對于上述的保護膜而言,在貼合到偏振片上之前可以對其貼合面實施皂化處理、電暈處理、底涂處理、錨固涂布處理等易粘接處理。保護膜的厚度通常為5~200μm左右的范圍,優(yōu)選為10μm以上,并且優(yōu)選為80μm以下、更優(yōu)選為40μm以下、特別優(yōu)選為35μm以下。
另外,為了賦予所需的表面光學特性或其他特征,可以在保護膜30a的外表面設置涂層(表面處理層)。涂布層的具體例包括硬涂層、防眩層、防反射層、抗靜電層、防污層。形成涂布層的方法沒有特別限定,可以使用公知的方法。
在液晶單元為橫電場(ips:in-planeswitching)模式的情況下,由于不會損害該ips模式液晶單元本來具有的廣視角特性,因此保護膜30b及保護膜31b的厚度方向的相位差值rth優(yōu)選為-10~10nm的范圍。另外,面內的相位差值re也優(yōu)選為-10~10nm的范圍。
厚度方向的相位差值rth是面內的平均折射率減去厚度方向的折射率所得的值再乘以膜的厚度而得的值,由下述式(a)來定義。另外,面內的相位差值re是面內的折射率差乘以膜的厚度而得的值,由下述式(b)來定義。
rth=〔(nx+ny)/2-nz〕×d(a)
re=(nx-ny)×d(b)
式中,nx為膜面內的x軸方向(面內慢軸方向)的折射率,ny為膜面內的y軸方向(面內快軸方向且在面內與x軸正交的方向)的折射率,nz為與膜面垂直的z軸方向(厚度方向)的折射率,而且,d為膜的厚度。
在此,相位差值可以是在可見光的中心附近即500~650nm左右的范圍內任意波長下的值,但是在本說明書中以波長590nm下的相位差值作為標準。厚度方向的相位差值rth及面內的相位差值re可以使用市售的各種相位差計來測定。
作為將保護膜的厚度方向的相位差值rth控制為-10~10nm的范圍內的方法,可列舉在制作膜時盡可能地減小殘留在面內及厚度方向的應變的方法。例如,在上述溶劑澆鑄法中,可以采用利用熱處理使干燥該流延樹脂溶液時產生的面內及厚度方向的殘留收縮應變松弛的方法等。另一方面,在上述熔融擠出法中,可以采用以下方法等:為了防止樹脂膜從模頭擠出并在直至冷卻的期間被拉伸,而盡可能地縮短從模頭至冷卻滾筒的距離,并且以不使膜被拉伸的方式控制擠出量和冷卻滾筒的旋轉速度。另外,也可以與溶劑澆鑄法同樣地采用利用熱處理使殘留于所得的膜的應變松弛的方法。
[反射型偏振片50]
本發(fā)明的第2偏振板11具有反射型偏振片50。圖4為本發(fā)明所使用的反射型偏振片的一例的示意性剖視圖。反射型偏振片50是使具有雙折射性的層a與實質上不具有雙折射性的層b交替層疊而得的多層層疊體。例如,在圖示例中,a層的x軸方向的折射率nx大于y軸方向的折射率ny,b層的x軸方向的折射率nx與y軸方向的折射率ny實質相同。因此,a層與b層的折射率差在x軸方向較大,在y軸方向實質為零。其結果為:x軸方向成為反射軸,y軸方向成為透射軸。a層與b層在x軸方向的折射率差優(yōu)選為0.2~0.3。予以說明,x軸方向與反射偏振片的拉伸方向對應。
上述a層優(yōu)選由通過拉伸而表現(xiàn)出雙折射性的材料構成。作為此種材料的代表例,可列舉萘二甲酸聚酯(例如聚萘二甲酸乙二醇酯)、聚碳酸酯及丙烯酸系樹脂(例如聚甲基丙烯酸甲酯)。優(yōu)選聚萘二甲酸乙二醇酯。上述b層優(yōu)選由即使進行拉伸實質上也不表現(xiàn)出雙折射性的材料構成。作為此種材料的代表例,可列舉萘二甲酸與對苯二甲酸的共聚酯。
反射型偏振片在a層與b層的界面使具有第1偏振方向的光(例如p波)透射,使具有與第1偏振方向正交的第2偏振方向的光(例如s波)反射。反射的光在a層與b層的界面上一部分作為具有第1偏振方向的光而透射,一部分作為具有第2偏振方向的光而反射。在反射型偏振片的內部,反復進行多次如上所述的反射及透射,由此可提高光的利用效率。
反射型偏振片50優(yōu)選包含反射層r作為與偏振片21相反側的最外層。通過設置反射層r,可以進一步利用最終未被利用而返回至反射型偏振片的最外部的光,因此可進一步提高光的利用效率。
對于反射層r而言,具有代表性的是通過聚酯樹脂層的多層結構而表現(xiàn)出反射功能。
反射型偏振片的整體厚度可根據(jù)目的、反射型偏振片所含的層的合計數(shù)等而適當?shù)卦O定。從抑制高溫環(huán)境時的尺寸變化的觀點出發(fā),反射型偏振片的整體厚度優(yōu)選為15μm~50μm,更優(yōu)選為30μm以下。
作為反射型偏振片,例如可使用日本特表平9-507308號公報中記載的反射型偏振片。
反射型偏振片50可直接使用市售品,也可將市售品進行二次加工(例如拉伸)后再使用。作為市售品,可列舉例如3m公司制的商品名dbef、apf。
[偏振片與保護膜的貼合]
偏振片與保護膜的貼合可以利用粘接劑或粘合劑進行貼合。將偏振片和保護膜進行貼合的粘接劑層的厚度可以為0.01~30μm左右,優(yōu)選為0.01~10μm、更優(yōu)選為0.05~5μm。若粘接劑層的厚度為該范圍,則在所層疊的保護膜與偏振片之間不會產生浮起、剝離,得到在實用上無問題的粘接力。將偏振片和保護膜進行貼合的粘合劑層的厚度可以為5~50μm左右,優(yōu)選為5~30μm、更優(yōu)選為10~25μm。
在偏振片與保護膜粘接時,對偏振片、保護膜預先進行皂化處理、電暈處理、等離子體處理等也有用。
(粘接劑)
在形成粘接劑層時可以根據(jù)被粘物的種類、目的而適宜使用適當?shù)恼辰觿?,另外,也可以根?jù)需要使用錨涂劑。作為粘接劑,可列舉例如溶劑型粘接劑、乳液型粘接劑、壓敏粘接劑、再濕性粘接劑、縮聚型粘接劑、無溶劑型粘接劑、膜狀粘接劑、熱熔型粘接劑等。
作為優(yōu)選的粘接劑之一,可列舉水系粘接劑、即粘接劑成分溶解或分散于水的粘接劑。若列舉能夠溶解于水的粘接劑成分的例子,則有聚乙烯醇系樹脂。另外,若列舉能夠分散于水中的粘接劑成分的例子,則有具有親水基團的聚氨酯系樹脂。水系粘接劑可以將此種粘接劑成分與根據(jù)需要配合的追加的添加劑一起在水中混合來制備。若列舉可以成為水系粘接劑的市售的聚乙烯醇系樹脂的例子,則有株式會社可樂麗出售的作為羧基改性聚乙烯醇的“kl-318”等。
水系粘接劑可以根據(jù)需要含有交聯(lián)劑。若列舉交聯(lián)劑的例子,則有胺化合物、醛化合物、羥甲基化合物、水溶性環(huán)氧樹脂、異氰酸酯化合物、多價金屬鹽等。在以聚乙烯醇系樹脂作為粘接劑成分的情況下,優(yōu)選使用以乙二醛為代表的醛化合物、以羥甲基三聚氰胺為代表的羥甲基化合物、水溶性環(huán)氧樹脂等作為交聯(lián)劑。
在此,水溶性環(huán)氧樹脂例如可以是使二亞乙基三胺、三亞乙基四胺之類的聚亞烷基多胺與己二酸之類的二羧酸的反應產物即聚酰胺多胺、與表氯醇反應而得到的聚酰胺環(huán)氧樹脂。若列舉水溶性環(huán)氧樹脂的市售品的例子,則有自田岡化學工業(yè)株式會社出售的“sumirezresin(注冊商標)650(30)”等。
在偏振片和/或貼合于偏振片的保護膜的粘接面涂布水系粘接劑,將兩者貼合后,實施干燥處理,由此可以得到偏振板。在粘接之前,對保護膜實施皂化處理、電暈放電處理、等離子體處理或底涂處理之類的易粘接處理來預先提高潤濕性也有效。干燥溫度例如可以為50~100℃左右。在進一步提高粘接力的方面,優(yōu)選在干燥處理后于略高于室溫的溫度例如30~50℃左右的溫度養(yǎng)護1~10天左右。
作為另一優(yōu)選的粘接劑,可列舉利用活性能量射線的照射或加熱而固化的固化性粘接劑組合物。作為固化性粘接劑組合物,可列舉例如包含丙烯酸系化合物之類的自由基聚合性化合物的固化性粘接劑組合物、包含環(huán)氧系化合物之類的陽離子聚合性化合物的固化性粘接劑組合物。這些組合物優(yōu)選分別含有自由基聚合引發(fā)劑或陽離子聚合引發(fā)劑。
進而,固化性粘接劑組合物可以在不損害其粘接性的前提下含有其他添加劑、例如離子捕獲劑、抗氧化劑、鏈轉移劑、敏化劑、增粘劑、熱塑性樹脂、填充劑、流動調整劑、增塑劑、消泡劑等。作為離子捕獲劑,可例舉例如粉末狀的鉍系、銻系、鎂系、鋁系、鈣系、鈦系及它們的混合系等的無機化合物,作為抗氧化劑,可例舉例如受阻酚系抗氧化劑等。
在將固化性粘接劑組合物涂敷于偏振片或保護膜的粘接面、或者這兩者的粘接面后,以涂敷有粘接劑的面進行貼合,并通過照射活性能量射線或者加熱而使未固化的粘接劑層固化,從而可以使偏振片與保護膜粘接。作為粘接劑的涂布方法,可以采用例如刮刀、線棒、模涂機、逗點涂布機、凹版涂布機等各種涂布方式。
該固化性粘接劑組合物基本上可以作為實質上不包含溶劑的無溶劑型粘接劑來使用,由于在各涂敷方式中存在各自的最佳粘度范圍,因此為了調整粘度,可以使其含有溶劑。溶劑優(yōu)選為不降低偏振片的光學性能、且將以環(huán)氧化合物為代表的各成分良好地溶解的有機溶劑,可以使用例如以甲苯為代表的烴類、以乙酸乙酯為代表的酯類等。
在利用活性能量射線的照射來進行粘接劑組合物的固化的情況下,可以使用之前敘述過的各種活性能量射線,但是,從容易操作且也容易控制照射光量等的方面出發(fā),優(yōu)選使用紫外線?;钚阅芰可渚€例如紫外線的照射強度、照射量可以在對以偏振片的偏振度為代表的各種光學性能、以及以保護膜的透明性、相位差特性為代表的各種光學性能不造成影響的范圍內以確保適度的生產率的方式來適當決定。
[粘合劑]
作為粘合劑,只要是光學透明性優(yōu)異且包含適度的潤濕性、凝聚性、粘接性等的粘合特性優(yōu)異的粘合劑即可,但是優(yōu)選耐久性等也優(yōu)異的粘合劑。具體而言,作為形成粘合劑層的粘合劑,優(yōu)選含有丙烯酸系樹脂的粘合劑(丙烯酸系粘合劑)。
丙烯酸系粘合劑中所含有的丙烯酸系樹脂為以丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸異辛酯、及丙烯酸-2-乙基己酯之類的丙烯酸烷基酯作為主要單體的樹脂。在該丙烯酸系樹脂中通常共聚有極性單體。極性單體為具有聚合性不飽和鍵及極性官能團的化合物,在此,聚合性不飽和鍵通常來自(甲基)丙烯酰基,另外,極性官能團可以為羧基、羥基、酰胺基、氨基、環(huán)氧基等。若列舉極性單體的具體例,則有(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸-2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸2-n,n-二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等。
另外,在丙烯酸系粘合劑中通常與丙烯酸系樹脂一起配合交聯(lián)劑。
作為交聯(lián)劑的代表例,可列舉在分子內具有至少2個異氰酸根基(-nco)的異氰酸酯化合物。
在粘合劑中可以進一步配合各種添加劑。作為適合的添加劑,可列舉硅烷偶聯(lián)劑、抗靜電劑等。硅烷偶聯(lián)劑在提高與玻璃的粘接力的方面有效。抗靜電劑在降低或防止靜電發(fā)生的方面有效。
粘合劑層可以通過以下方法來形成:制備如上所述的粘合劑成分溶解于有機溶劑而成的粘合劑組合物,將其直接涂布于偏振片上或保護膜上,再干燥除去溶劑的方法;或者,在實施過脫模處理的包含樹脂膜的基材膜的脫模處理面上涂布上述的粘合劑組合物,干燥除去溶劑,制成粘合劑層,將其貼合在透明保護膜上,轉印粘合劑層的方法。在利用前者的直接涂敷法而在透明保護膜上形成粘合劑層的情況下,通常的做法是:在其表面貼合實施過脫模處理的樹脂膜(也稱作隔離膜),直至使用時為止對粘合劑層表面進行暫時粘貼保護。從作為有機溶劑溶液的粘合劑組合物的操作性的觀點等出發(fā),大多采用后者的轉印法,此時,最初用于形成粘合劑層的經過脫模處理的基材膜在貼合于偏振板后能夠直接成為隔離膜,從該方面考慮,也是有利的情況。
在將粘合劑層疊于偏振片、保護膜之前,對偏振片面、保護膜面及粘合劑面預先進行電暈處理、等離子體處理等的做法也有用。
[其他構件的層疊]
在偏振板與液晶單元的層疊中可以使用粘合劑層,在用于層疊反射型偏振片50的粘接層中可以使用粘接劑或粘合劑,任一者的貼合均優(yōu)選使用粘合劑。粘合劑層只要是光學透明性優(yōu)異且適度的潤濕性、凝聚性、包含粘接性等的粘合特性優(yōu)異的粘合劑層即可,但優(yōu)選耐久性等電優(yōu)異的粘合劑層。具體而言,作為形成粘合劑層的粘合劑,優(yōu)選含有丙烯酸系樹脂的粘合劑(丙烯酸系粘合劑)。
作為粘合劑層,可以使用與在上述的偏振片與保護膜的貼合中所使用的粘合劑層同等的粘合劑層。粘合劑可以使用各自不同的粘合劑,也可以使用同樣的粘合劑。
在將粘合劑層疊于偏振板之前,預先對偏振片面、保護膜面及粘合劑面進行電暈處理、等離子體處理等的做法也有用。另外,在層疊反射型偏振片時,預先對反射型偏振片50的貼合面及粘合劑面進行電暈處理、等離子體處理等的做法也有用。用于層疊反射型偏振片50的粘合劑層優(yōu)選為25μm以下。更優(yōu)選為15μm以下。通常,粘合劑層的厚度為3μm以上。
[液晶單元、液晶面板]
液晶單元具有2片單元基板和夾持于這兩個基板之間的液晶層。單元基板通常多由玻璃構成,但是,也可以為塑料基板。此外,在本發(fā)明的液晶面板中使用的液晶單元本身可以由該領域中采用的各種的液晶單元(例如作為驅動模式的ips模式,va模式,tn模式等之類的公知的模式)構成。最近,液晶單元的厚度變薄,其剛性變弱,由此在制成液晶面板時非常容易產生翹曲。因此,能夠降低液晶面板的翹曲的以往的偏振板組可以對厚度大(例如0.5mm以上)的液晶單元發(fā)揮效果,但是在將其應用于薄型的液晶單元的情況下,有時還會使液晶面板產生翹曲。然而,根據(jù)本發(fā)明的偏振板組,即使該液晶單元的厚度為0.4mm以下、進而為0.3mm以下,也可以顯著地降低翹曲。在本發(fā)明中,液晶單元的厚度包括液晶層和夾持液晶層的一對基板的厚度。
如圖5所示,通過隔著粘合劑層將本發(fā)明的偏振板組貼合于液晶單元,從而可以制作液晶面板。
從另一觀點出發(fā),本發(fā)明的液晶面板在85℃加熱250小時時的翹曲量的絕值為0.5mm以下、優(yōu)選為0.3mm以下。通過將本發(fā)明的偏振板組貼合于液晶單元,從而本發(fā)明的液晶面板在高溫環(huán)境下的翹曲得到抑制,成為收納于最終制品的殼體的前面板一體型液晶顯示面板。
從可以使本發(fā)明效果更顯著的方面出發(fā),偏振板的形狀優(yōu)選為具有長邊和短邊的矩形形狀。在本發(fā)明的偏振板為具有長邊和短邊的矩形形狀的情況下,長邊的長度與短邊的長度之比優(yōu)選為10∶1~1∶1、更優(yōu)選為2∶1~1∶1。另外,就偏振板的大小而言,其長邊的長度優(yōu)選為50mm以上、更優(yōu)選為150mm以上,另外,其短邊的長度優(yōu)選為40mm以上、更優(yōu)選為80mm以上。具體而言,本發(fā)明的偏振板的大小例如優(yōu)選為2.7型(55mm×41mm)以上、并且優(yōu)選為11.3型(174mm×231mm)以下。
[實施例]
以下,列舉實施例更具體地說明本發(fā)明,但本發(fā)明并不受這些例子的限定。例中,表示含量或使用量的“份”及“%”只要沒有特別說明則為重量基準。予以說明,以下的例子中的各物性的測定按照以下方法進行。
(1)厚度的測定:
使用株式會社尼康制的數(shù)字測微器“mh-15m”進行了測定。
(2)收縮力的測定
對不具有用于與液晶單元貼合的粘合劑層的偏振板,按照使測定收縮力的方向為長邊的方式用supercutter(株式會社荻野精機制作所制)切割成寬度2mm、長度50mm。將所得的條狀芯片作為試驗片。使用熱機械分析裝置(siinanotechnology株式會社制、型號tma/6100)測定了試驗片的收縮力。該測定在尺寸恒定模式下實施,并且將卡盤間距離設為10mm。將試驗片在23℃55%的室內放置24小時以上后,用1分鐘使樣品室內的溫度設定從23℃升溫至80℃,升溫后,設定成使樣品室內的溫度維持在80℃。升溫后,進一步放置4小時后,在80℃的環(huán)境下測定試驗片的長邊方向的收縮力。在該測定中,靜載荷設為0mn,夾具使用sus制的探針。
(3)液晶面板的翹曲量的測定
按照以下方法測定所制作的液晶面板在高溫環(huán)境下的翹曲量。首先,將所制作的液晶顯示面板在85℃的環(huán)境下靜置250小時后,使第1偏振板成為上側放置于株式會社尼康制的二維測定器“nexivvmr-12072”的測定臺上。接著,使焦點聚焦于測定臺的表面,以其為基準,使焦點聚焦于液晶面板的4個角部、4邊的各中央及液晶面板表面的中央,測定與作為基準的焦點之間的距離后,將與測定臺的距離以絕對值計最長的距離作為翹曲量,將在液晶面板的觀察側面板的深處翹起的翹曲設為正翹曲,將在背面?zhèn)让姘宓纳钐幝N起的翹曲設為負翹曲。將結果歸納于表1中。
(4)保護膜的透濕度測定
對于透濕度,在溫度40℃、相對濕度90%的條件下依據(jù)jisz0208中規(guī)定的杯法進行了測定。
[實施例1]
觀察側偏振板按照以下方式來制作。將厚度30μm的聚乙烯醇膜(平均聚合度約2400、皂化度99.9摩爾%以上)利用干式拉伸縱向單軸拉伸至約5倍,再在保持緊張狀態(tài)下在60℃的純水中浸漬1分鐘后,在碘/碘化鉀/水的重量比為0.05/5/100的28℃的水溶液中浸漬60秒。然后,在碘化鉀/硼酸/水的重量比為8.5/8.5/100的70℃的水溶液中浸漬300秒。接下來,用26℃的純水清洗20秒后,在65℃進行干燥處理,得到在聚乙烯醇膜上吸附取向有碘的厚度12μm的偏振片。
接著,在該偏振片的兩側,涂布在將羧基改性聚乙烯醇〔株式會社可樂麗制的“kl-318”〕3重量份溶解于水100重量份而制備成聚乙烯醇水溶液的水溶液中以相對于水100重量份為1.5重量份的比例混合水溶性聚酰胺環(huán)氧樹脂〔住友化學株式會社制的“sumirezresin(注冊商標)650(30)”、固體成分濃度30重量%〕而得的水系粘接劑,貼合作為保護膜的厚度25μm的三乙?;w維素膜〔konicaminoltaopto株式會社制的商品名“kc2ua”〕和未被拉伸的厚度15μm的降冰片烯系膜〔jsr株式會社制的商品名“arton(注冊商標)”、波長590nm下的面內相位差值r0=0nm、厚度方向相位差值rth=0nm〕。使偏振板在80℃干燥5分鐘,在40℃養(yǎng)護168小時。在偏振片的另一面貼合20μm厚的粘合劑〔lintec株式會社制的商品名“#kt”〕,得到觀察側偏振板。
背面?zhèn)绕癜灏凑找韵路绞絹碇谱?。將厚?0μm的聚乙烯醇膜(平均聚合度約2400、皂化度99.9摩爾%以上)利用干式拉伸縱向單軸拉伸至約5倍,再在保持緊張狀態(tài)下在60℃的純水中浸漬1分鐘后,在碘/碘化鉀/水的重量比為0.05/5/100的28℃的水溶液中浸漬60秒。然后,在碘化鉀/硼酸/水的重量比為8.5/8.5/100的65℃的水溶液中浸漬300秒。接下來,用26℃的純水清洗20秒后,在65℃進行干燥處理,得到在聚乙烯醇膜上吸附取向有碘的厚度7μm的偏振片。
將上述水系粘接劑涂布于偏振片的單面,貼合作為保護膜的厚度13μm的降冰片烯系膜〔日本zeon株式會社制的商品名“zeonor(注冊商標)”、波長590nm下的面內相位差值re=0.8nm〕,使其在80℃干燥5分鐘,在40℃養(yǎng)護168小時。在偏振片的另一面貼合5μm厚的粘合劑〔lintec株式會社制的商品名“#l2”〕,并在其上貼合26μm厚的增亮膜(3m制的商品名”advancedpolarizedfilm,version3)。之后,在降冰片烯系膜側貼合厚度20μm的粘合劑〔lintec株式會社制的商品名“#kt”〕,得到背面?zhèn)绕癜濉?/p>
觀察側偏振板的厚度為52μm,背面?zhèn)绕癜宓暮穸葹?1μm,厚度比為1.02。在溫度40℃、相對濕度90%的條件下,背面?zhèn)绕癜逯惺褂玫纳鲜鼋当┫的さ耐笣穸葹?0g/(m2·24hr)。
[實施例2]
觀察側偏振板按照以下方式來制作。與實施例1同樣地制作厚度12μm的偏振片,并在其雙面涂布實施例1記載的水系粘接劑,貼合作為保護膜的在厚度25μm的三乙酰基纖維素膜〔konicaminoltaopto株式會社制的商品名“kc2ua”〕上層疊有厚度7μm的丙烯酸系硬涂層的膜和未被拉伸的厚度23μm的降冰片烯系膜〔日本zeon株式會社制的商品名“zeonor(注冊商標)”〕。使偏振板在80℃干燥5分鐘,在40℃養(yǎng)護168小時。之后,在降冰片烯系膜側貼合厚度20μm的粘合劑〔lintec株式會社制的商品名“#kt”〕,得到觀察側偏振板。
在背面?zhèn)绕癜逯惺褂脤嵤├?使用的背面?zhèn)绕癜濉?/p>
觀察側偏振板的厚度為67μm,背面?zhèn)绕癜宓暮穸葹?1μm,厚度比為1.31。
[比較例1]
觀察側偏振板按照以下方式來制作。除了使包含碘化鉀/硼酸/水的水溶液的溫度為70℃以外,與實施例1同樣地制作厚度7μm的偏振片,并在其雙面涂布實施例1記載的水系粘接劑,貼合作為保護膜的在厚度25μm的三乙?;w維素膜〔konicaminoltaopto株式會社制的商品名“kc2ua”〕上層疊有厚度7μm的丙烯酸系硬涂層的膜和厚度20μm的三乙?;w維素膜〔konicaminoltaopto株式會社制的商品名“kc2ctw”、波長590nm下的面內相位差值r0=1.2nm、厚度方向相位差值rth=1.3nm〕。使其在80℃干燥5分鐘,在40℃下養(yǎng)護168小時。之后,在厚度20μm的三乙?;w維素膜側貼合厚度20μm的粘合劑〔lintec株式會社制的商品名“#kt”〕,得到觀察側偏振板。
背面?zhèn)绕癜灏凑找韵路绞絹碇谱?。除了包含碘化?硼酸/水的水溶液的溫度為65℃以外,與實施例1同樣地制作厚度12μm的偏振片,并在其雙面涂布實施例1記載的水系粘接劑,貼合作為保護膜的厚度25μm的三乙酰基纖維素膜〔konicaminoltaopto株式會社制的商品名“kc2ua”〕和未被拉伸的厚度23μm的降冰片烯系膜〔日本zeon株式會社制的商品名“zeonor(注冊商標)”〕。使其在80℃干燥5分鐘,在40℃下養(yǎng)護168小時。在三乙?;w維素膜面貼合5μm厚的粘合劑〔lintec株式會社制的商品名“#l2”〕,并在其上貼合26μm厚的增亮膜(3m制的商品名”advancedpolarizedfilm,version3)。之后,在降冰片烯系膜側貼合厚度20μm的粘合劑〔lintec株式會社制的商品名“#kt”〕,得到背面?zhèn)绕癜濉?/p>
觀察側偏振板的厚度為59μm,背面?zhèn)绕癜宓暮穸葹?1μm,厚度比為0.65。在溫度40℃、相對濕度90%的條件下,上述三乙?;w維素膜的透濕度為1200g/(m2·24hr),降冰片烯系膜的透濕度為6g/(m2·24hr)。
[比較例2]
在觀察側偏振板中使用實施例1使用的觀察側偏振板。
在背面?zhèn)绕癜逯惺褂帽容^例1使用的背面?zhèn)绕癜濉?/p>
觀察側偏振板的厚度為52μm,背面?zhèn)绕癜宓暮穸葹?1μm,厚度比為0.57。
[比較例3]
在觀察側偏振板中使用實施例2使用的觀察側偏振板。
背面?zhèn)绕癜灏凑找韵路绞絹碇谱?。除包含碘化?硼酸/水的水溶液的溫度為65℃以外,與實施例1同樣地制作厚度12μm的偏振片,并在其雙面涂布實施例1記載的水系粘接劑,貼合作為保護膜的厚度25μm的三乙?;w維素膜〔konicaminoltaopto株式會社制的商品名“kc2ua”〕和未被拉伸的厚度15μm的降冰片烯系膜〔jsr株式會社制的商品名“arton(注冊商標)”、波長590nm下的面內相位差值r0=0nm、厚度方向相位差值rth=0nm〕。使偏振板在80℃干燥5分鐘,在40℃養(yǎng)護168小時。在三乙?;w維素膜面貼合5μm厚的粘合劑〔lintec株式會社制的商品名“#l2”〕,并在其上貼合26μm厚的增亮膜(3m制的商品名”advancedpolarizedfilm,version3)。之后,在降冰片烯系膜側貼合厚度20μm的粘合劑〔lintec株式會社制的商品名“#kt”〕,得到背面?zhèn)绕癜?。在溫?0℃、相對濕度90%的條件下,上述三乙?;w維素膜的透濕度為1200g/(m2·24hr),降冰片烯系膜的透濕度為140g/(m2·24hr)。
觀察側偏振板的厚度為67μm,背面?zhèn)绕癜宓暮穸葹?3μm,厚度比為0.81。
[比較例4]
在觀察側偏振板中使用實施例2使用的觀察側偏振板。
背面?zhèn)绕癜灏凑找韵路绞絹碇谱鳌J紫?,利用干式拉伸將厚?0μm的聚乙烯醇膜(平均聚合度約2,400、皂化度99.9摩爾%以上)單軸拉伸至約5倍,再在保持緊張狀態(tài)下在60℃的純水中浸漬1分鐘后,在碘/碘化鉀/水的重量比為0.05/5/100的28℃的水溶液中浸漬60秒。然后,在碘化鉀/硼酸/水的重量比為8.5/8.5/100的65℃的水溶液中浸漬300秒。接下來,用26℃的純水洗滌20秒后,在65℃干燥,得到在聚乙烯醇膜上吸附取向有碘的厚度23μm的偏振片。
接著,在上述23μm的偏振片的雙面涂布實施例1記載的水系粘接劑,貼合作為保護膜的厚度40μm的三乙?;w維素膜〔konicaminoltaopto株式會社制的商品名“kc4uy”〕和未被拉伸的厚度23μm的降冰片烯系膜〔日本zeon株式會社制的商品名“zeonor(注冊商標)”〕。使偏振板在80℃干燥5分鐘,在40℃養(yǎng)護168小時。之后,在三乙?;w維素膜面貼合5μm厚的粘合劑〔lintec株式會社制的商品名“#l2”〕,并在其上貼合26μm厚的增亮膜(3m制的商品名”advancedpolarizedfilm,version3)。之后,在降冰片烯系膜側貼合厚度20μm的粘合劑〔lintec株式會社制的商品名“#kt”〕,得到背面?zhèn)绕癜?。在溫?0℃、相對濕度90%的條件下,上述三乙酰基纖維素膜的透濕度為830g/(m2·24hr),降冰片烯系膜的透濕度為6g/(m2·24hr)。
觀察側偏振板的厚度為67μm,背面?zhèn)绕癜宓暮穸葹?16μm,厚度比為0.58。
以上的結果如表1所示。
[表1]
產業(yè)上的可利用性
根據(jù)本發(fā)明,可以消除液晶面板在高溫環(huán)境下的翹曲,并且可以得到在高溫環(huán)境下的收納于最終產品的殼體的液晶面板,因此是有用的。
符號說明
10第1偏振板、11第2偏振板
20、21偏振片
30a、30b、31a、31b保護膜
32、33粘合劑層
60f1
61f2
62f3
63f4
70液晶層
71基板
72液晶單元