CN101452091A - 偏振板及使用其的液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种偏振板，其中，具有由聚乙烯醇系树脂构成的偏振光薄膜和在偏振光薄膜的一侧隔着胶粘剂层层叠的拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜，拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的取向主轴的变形的最大值为10度以下、利用微波透射型分子取向计测定的MOR值为1.5以上。本发明还提供一种液晶显示装置，其中，具有如下所述的液晶面板，即：在偏振光薄膜的与层叠有拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的一侧相反的侧的外面进一步具有粘合剂层的本发明的偏振板，隔着粘合剂层贴合于液晶单元上而成的液晶面板。

Description

偏振板及使用其的液晶显示装置
技术领域
本发明涉及一种在由聚乙烯醇树脂构成的偏振光薄膜的一侧隔着胶粘剂层层叠拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜而成的偏振板以及使用其的液晶显示装置。
背景技术
偏振板的构成通常为：在由吸附取向二色性色素后的聚乙烯醇树脂构成的偏振光薄膜的一侧或两侧，隔着胶粘剂层，层叠保护薄膜(例如以三乙酰纤维素为代表的乙酸纤维素的保护薄膜)。具有这样的层叠结构的偏振板根据需要隔着其他光学薄膜利用粘合剂贴合于液晶单元上，成为液晶显示装置的构成零件。
液晶显示装置作为液晶电视、液晶监视器(monitor)、个人电脑(personal computer)等薄型显示装置，其用途急速扩大。液晶电视的市场扩大尤其显著，另外，对低成本化的要求也非常高。液晶电视用的偏振板通常利用水系胶粘剂在由吸附取向二色性色素后的聚乙烯醇树脂构成的偏振光薄膜的两侧层叠三乙酰纤维素薄膜(TAC薄膜)而成，在该偏振板的一侧的外面隔着粘合剂层叠相位差薄膜。
作为在偏振板上层叠的相位差薄膜，可以使用聚碳酸酯树脂薄膜的拉伸加工品或环烯烃树脂薄膜的拉伸加工品等，但在液晶电视用中，大多使用由在高温下的相位差不均非常少的环烯烃树脂薄膜构成的相位差薄膜。在这样的偏振板与由环烯烃树脂薄膜构成的相位差薄膜的贴合品中，为了提高生产率、减低制品成本，考虑到减少构成的零件件数或者简化制造过程，例如在特开平8—43812号公报(专利文献1)中公开了具有相位差功能的环烯烃(降冰片烯)树脂薄膜/偏振光薄膜/TAC薄膜的层叠结构。
另外，在特开2005—70140号公报(专利文献2)、特开2005—181817号公报(专利文献3)及特开2005—208456号公报(专利文献4)中记载了利用聚氨酯系的水系胶粘剂接合由聚乙烯醇树脂构成的偏振光薄膜和环烯烃保护薄膜。
在大画面液晶电视用途中，薄型化从而作为壁挂电视的需要(needs)正在明显，这种情况下，作为在液晶面板中使用的零件，以下点成为课题。
(1)对应液晶面板的薄型大画面化，必需加强面板的强度。
(2)对应液晶电视的薄壁化，必需对使用的构件进行薄壁化。
(3)必需防止由于液晶面板与背面的背光灯(back light)系统的间隙变窄、液晶面板与背光灯系统的接触而发生的圆形状的不均或牛顿环(Newton Ring)。
为了解决所述课题，考虑到使用薄膜的机械强度及成本方面出色的拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜作为偏振板的保护薄膜。但是，如果使用拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜作为保护薄膜，则在配置于液晶显示装置中进而观察影像时，存在颜色不均(也称为干涉不均、虹不均)明显、辨识性差的问题。
发明内容
本发明正是为了解决所述课题而提出的，其目的在于提供一种尽管薄但具有高的机械强度、可以加强液晶面板的强度、还可以减小液晶面板的翘曲的偏振板以及使用其的液晶显示装置，该液晶显示装置还抑制从斜向观察时的颜色不均、辨识性出色。
本发明人等为了解决所述课题而进行了潜心研究，结果发现通过成为在由聚乙烯醇系树脂构成的偏振光薄膜的一侧隔着胶粘剂层层叠具有特定的物性的拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜而成的偏振板，可以得到尽管薄但机械强度强而且辨识性出色的偏振板，以至完成本发明。即，本发明如下所述。
本发明的偏振板的特征在于，具有由聚乙烯醇系树脂构成的偏振光薄膜和在偏振光薄膜的一侧隔着胶粘剂层层叠的拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜，拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的取向主轴相对于拉伸轴的偏移角度为10度以下，而且利用微波透射型分子取向计测定的MOR值为1.5以上。
本发明的偏振板优选还具有在偏振光薄膜的与层叠有拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的一侧的相反侧层叠的保护薄膜或光学补偿薄膜。
本发明的偏振板优选在偏振光薄膜的与层叠有拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的一侧的相反侧的外面，还具有粘合剂层。
另外，本发明还提供一种液晶显示装置，其中，具有具备所述的粘合剂层的本发明的偏振板隔着粘合剂层贴合于液晶单元而成的液晶面板。
本发明的偏振板可以实现适用的液晶面板的机械强度的提高、薄壁化及翘曲的防止，进而，使用这样的偏振板的液晶显示装置还可以抑制拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜具有的相位差引起的颜色不均，可以很好地适用于大画面液晶电视用液晶显示装置、尤其可以壁挂的液晶电视用液晶显示装置。
具体实施方式
具体而言，在本发明的偏振板中使用的偏振光薄膜是在单向拉伸后的聚乙烯醇树脂薄膜中吸附取向二色性色素而成的偏振光薄膜。聚乙烯醇树脂可以通过皂化聚乙酸乙烯酯树脂得到。作为聚乙酸乙烯酯树脂，除了作为乙酸乙烯酯的均聚物的聚乙酸乙烯酯以外，还可以举出乙酸乙烯酯和可与其共聚的其他单体的共聚物，例如乙烯—丁酸乙烯酯共聚物等。作为可与乙酸乙烯酯共聚的其他单体，例如可以举出不饱和羧酸类、烯烃类、乙烯醚类、不饱和磺酸类、具有氨基的丙烯酰胺类等。
聚乙烯醇树脂的皂化度通常为85～100摩尔％，优选为98摩尔％以上。这些聚乙烯醇树脂也可以被改性，例如也可以使用利用醛类改性而成的聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯乙缩醛、聚乙烯醇缩丁醛等。另外，聚乙烯醇树脂的聚合度通常为1000～10000的范围内，优选为1500～5000的范围内。
将此类聚乙烯醇树脂制膜而成的膜可以用作偏振光薄膜的卷筒薄膜。对将聚乙烯醇树脂制膜的方法没有特别限定，可以利用过去公知的适当的方法制膜。对由聚乙烯醇树脂构成的卷筒薄膜的膜厚没有特别限定，例如为10～150μm左右。
偏振光薄膜通常经过如下所述的工序制造，即：用二色性色素染色聚乙烯醇树脂薄膜，使二色性色素吸附的工序(染色处理工序)；用硼酸水溶液处理吸附有二色性色素后的聚乙烯醇树脂薄膜的工序(硼酸处理工序)；以及在该利用硼酸水溶液处理后进行水洗的工序(水洗处理工序)。
另外，在制造偏振光薄膜时，通常单向拉伸聚乙烯醇树脂薄膜，而该单向拉伸可以在染色处理工序之前进行，可以在染色处理工序中进行，也可以在染色处理工序之后进行。在染色处理工序之后进行单向拉伸的情况下，该单向拉伸可以在硼酸处理工序之前进行，也可以在硼酸处理工序中进行。当然，也可以在这些多个阶段中进行单向拉伸。单向拉伸可以在线速度不同的辊间单向拉伸，也可以使用热辊单向拉伸。另外，可以为在大气中进行拉伸的干式拉伸，也可以为在利用溶剂使其溶胀的状态下进行拉伸的湿式拉伸。拉伸倍率通常为3～8倍左右。
染色处理工序中的聚乙烯醇树脂薄膜的利用二色性色素的染色可以通过例如将聚乙烯醇树脂薄膜浸渍于含有二色性色素的水溶液中进行。作为二色性色素，例如可以使用碘、二色性染料等。二色性染料例如包括C.I.DIRECT RED 39等由二重氮化合物构成的二色性直接染料、三重氮、四重氮等化合物构成的二色性直接染料。此外，聚乙烯醇树脂薄膜优选在染色处理之前实施在水中的浸渍处理。
在将碘用作二色性色素的情况下，通常采用的是在含有碘及碘化钾的水溶液中浸渍并染色聚乙烯醇系树脂薄膜的方法。
该水溶液中的碘的含量通常为每100重量份水中0.01～1重量份，碘化钾的含量通常为每100重量份水中0.5～20重量份。在使用碘作为二色性色素的情况下，染色中使用的水溶液的温度通常为20～40℃，在该水溶液中的浸渍时间(染色时间)通常为20～1800秒。
另一方面，在使用二色性染料作为二色性色素的情况下，通常采用的是在含有水溶液二色性染料的水溶液中浸渍并染色聚乙烯醇树脂薄膜的方法。在该水溶液中的二色性染料的含量通常为每100重量份水中1×10-4～10重量份，优选为1×10-3～1重量份，特别优选为1×10-3～1×10-2重量份。该水溶液也可以含有硫酸钠等无机盐作为助染剂。在使用二色性染料作为二色性色素的情况下，染色中使用的染料水溶液的温度通常为20～80℃，另外，在该水溶液中的浸渍时间(染色时间)通常为10～1800秒。
硼酸处理工序通过将利用二色性色素染色后的聚乙烯醇树脂薄膜浸渍于含硼酸水溶液中进行。含硼酸水溶液中的硼酸的量为每100重量份水通常2～15重量份，优选为5～12重量份。
在使用碘作为所述的染色处理工序中的二色性色素的情况下，优选在该硼酸处理工序中使用的含硼酸水溶液含有碘化钾。这种情况下，含硼酸水溶液中的碘化钾的量为每100重量份通常0.1～15重量份，优选为5～12重量份。在含硼酸水溶液中的浸渍时间通常为60～1200秒，优选为150～600秒，进而优选为200～400秒。含硼酸水溶液的温度通常为50℃以上，优选为50～85℃，更优选为60～80℃。
接着，在水洗处理工序中，例如通过在水中浸渍来水洗处理所述的硼酸处理后的聚乙烯醇树脂薄膜。水洗处理中的水的温度通常为5～40℃，浸渍时间通常为1～120秒。水洗处理之后，通常实施干燥处理，从而得到偏振光薄膜。干燥处理例如可以适当地使用热风干燥机、远红外线加热器(heater)等进行。干燥处理的温度通常为30～100℃，优选为50～80℃。干燥处理的时间通常为60～600秒，优选为120～600秒。
这样地向聚乙烯醇树脂薄膜实施单向拉伸、利用二色性色素的染色、硼酸处理及水洗处理，从而得到偏振光薄膜。该偏振光薄膜的厚度通常为5～40μm的范围内。本发明的偏振板具有在这样的偏振光薄膜的一侧隔着胶粘剂层层叠具有特定物性的拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜而成的结构。
在本发明中使用的拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜是机械性质、耐溶剂性、耐刮擦(scratch)性、成本(cost)等出色的薄膜，使用这样的拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的本发明的偏振板的机械强度等出色，同时还可以实现厚度的减低。此外，可以利用例如薄膜面内的延迟(retardation)值确认在偏振板中使用的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜是否被拉伸。
在此，聚对苯二甲酸乙二醇酯是重复单元的80摩尔％以上由对苯二甲酸乙二醇酯构成的树脂。作为其他共聚成分，可以举出间苯二甲酸、对—β—羟基乙氧基苯甲酸、4，4’—二羧基二苯基、4，4’—二羧基二苯甲酮、双(4—羧基苯基)乙烷、己二酸、癸二酸、5—硫代异酞酸钠、1，4—二羧基环己烷等二羧酸成分，例如丙二醇、丁二醇、新戊二醇、双甘醇、环己二醇、双酚A的环氧乙烷加成物、聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基二醇等二醇成分。可以根据需要组合使用2种以上这些二羧酸成分或二醇成分。另外，也可以与所述二元羧酸成分或二醇成分一起，并用对羟基苯甲酸等羟基羧酸。这样的其他共聚成分也可以包括含有少量的酰胺键、尿烷键、醚键、碳酸酯键等的二羧酸成分及/或二醇成分。
作为聚对苯二甲酸乙二醇酯的制造法，可以适用使对苯二甲酸与乙二醇(以及根据需要加入的其他二元羧酸及/或其他二醇)直接反应的所谓直接聚合法、使对苯二甲酸的二甲酯与乙二醇(以及根据需要加入的其他二元羧酸成分的二甲酯及/或其他二醇)进行酯基移换作用的所谓酯基移换作用等任意制造法。
另外，根据需要，也可以在聚对苯二甲酸乙二醇酯中含有公知的添加剂。其中，在光学用途中，由于需要透明性，所以优选添加剂的添加量限于最小限度。作为公知的添加剂，例如可以举出润滑剂、防粘连(blocking)剂、热稳定剂、抗氧剂、防静电剂、耐光剂、耐冲击性改良剂等。作为耐光剂，还包括紫外线吸收剂，例如作为紫外线吸收剂的例子，可以举出2，2’—亚甲基双[4—(1，1，3，3—四甲基丁基)—6—(2H—苯并三唑—2—酰基)苯酚]、2—(5—甲基—2—羟基苯基)—2H—苯并三唑、2—[2—羟基—3，5—双(α，α—二甲基苄基)苯基]—2H—苯并三唑、2—(3，5—二叔丁基—2—羟基苯基)—2H—苯并三唑、2—(3—叔丁基—5—甲基—2—羟基苯基)—5—氯—2H—苯并三唑、2—(3，5—二叔丁基—2—羟基苯基)—5—氯—2H—苯并三唑、2—(3，5—二叔戊基—2—羟基苯基)—2H—苯并三唑、2—(2’—羟基—5’—叔辛基苯基)—2H—苯并三唑之类的苯并三唑系紫外线吸收剂；2—羟基—4—甲氧基二苯甲酮、2—羟基—4—辛基氧二苯甲酮、2，4—二羟基二苯甲酮、2—羟基—4—甲氧基—4’—氯二苯甲酮、2，2’—二羟基—4—甲氧基二苯甲酮、2，2’—二羟基—4，4’—二甲氧基二苯甲酮之类的2—羟基二苯甲酮系紫外线吸收剂；水杨酸对叔丁基苯酯、水杨酸对辛基苯酯之类的水杨酸苯酯系紫外线吸收剂等，根据需要也可以使用它们的2种以上。在含有紫外线吸收剂的情况下，其量通常为0.1重量％以上，优选为0.3重量％以上，另外优选为2重量％以下。
在本发明中使用的拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜可以通过将如上所述的原料树脂成形为薄膜状，实施拉伸处理来制作。通过实施这样的拉伸处理，可以提高聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的机械强度。已被拉伸的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的制造方法可以为任意方法，没有特别限定，可以举出熔融所述原料树脂，在聚对苯二甲酸乙二醇酯的玻璃化温度以上的温度下机械拉伸已被挤压成形为片状的无取向薄膜，然后实施热固定处理的方法。其中，对聚对苯二甲酸乙二醇酯实施的拉伸处理可以为单向拉伸、双向拉伸的任意一种。
进行拉伸时的温度只要是聚对苯二甲酸乙二醇酯的玻璃化温度以上的温度，则没有特别限制，优选为80～130℃的范围内，更优选为90～120℃的范围内。
另外，本发明中的拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的拉伸倍率在薄膜的长度方向、宽度方向分别优选为1.1～6倍，更优选为3～5.5倍。这是因为，在拉伸倍率不到1.1倍的情况下，存在拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜没有显示出充分的透明性的趋势。
此外，从减低拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜中的取向主轴的变形(相对拉伸轴的偏移)的观点出发，优选在所述的拉伸后、热固定处理之前，向长度方向(薄膜的行进方向)、薄膜的宽度方向(与薄膜的行进方向垂直的方向)张弛处理薄膜。张弛处理的温度为90～200℃，优选为120～180℃。张弛量根据横拉伸条件不同而不同，但优选将张弛量及温度设定成张弛处理后的拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜在150℃下的热收缩率成为2％以下。
热固定处理的温度通常为180～250℃，优选为200～245℃。热固定处理在首先以定长进行热固定处理之后，为了减低取向主轴的变形、提高耐热性等强度，优选进一步进行薄膜长度方向(薄膜行进方向)或薄膜宽度方向的张弛处理。这种情况下的张弛量优选被调整成为张弛处理后的拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜在150℃下的热收缩率成为1～10％，更优选成为2～5％。
在本发明中使用的拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的特征之一在于，取向主轴相对拉伸方向的偏移角度(取向主轴的变形的最大值)为10度以下(优选为8度以下，更优选为5度以下)。如果取向主轴的变形的最大值大于10度，则在贴合于液晶显示装置的画面上时不能得到充分的颜色不均抑制效果。另外，对拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的取向主轴的变形的最大值的下限值没有特别限制，优选为0度以上。其中，可以通过使用利用相位差薄膜检查装置RETS系统(大冢电子(株)制)、微波透射型分子取向计(MOA)(王子制纸(株)制)测定所述的拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的取向主轴的变形的最大值。
在本发明中使用的拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的厚度优选为20～60μm的范围内，更优选为30～50μm的范围内。
在拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的厚度不到20μm的情况下，存在难以操作(handling)(操作性差)的趋势，另外，在厚度超过60μm的情况下，存在薄壁化的优势(merit)减弱的趋势。
另外，在本发明中使用的拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的MOR(最大取向比(Maximum Oriented Ratio))值为1.5以上，优选为2.0以上，更优选为2.2以上，进而优选为3.0以上。这是因为，在将使用MOR值不到1.5的拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的偏振板适用于液晶显示装置的情况下，存在斜向方向干涉不均变大的趋势。此外，对拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的MOR值的上限值没有特别限制，为7以下即可。在此，MOR值为利用透射型分子取向计测定的透射微波强度的最大值与最小值的比(最大值/最小值)，成为各向异性的指标。MOR值可以使用微波透射型分子取向计(王子制纸(株)制)测定。
另外，也可以向在本发明中使用的拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜赋予防眩性(浊度(haze))。作为赋予防眩性的方法，没有特别限制，例如可以举出在所述原料树脂中混合无机微粒或有机微粒并进行薄膜化的方法；在拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的与层叠有偏振光薄膜的一侧相反的面，涂敷在树脂粘合剂(binder)中混合有无机微粒或有机微粒而成的涂敷液从而形成防眩层的方法等。
作为用于赋予防眩性的无机微粒，可以使用具有代表性的二氧化硅、胶体二氧化硅、氧化铝、氧化铝溶胶、硅酸铝、氧化铝—二氧化硅复合氧化物、高岭土、滑石、云母、碳酸钙、磷酸钙等。另外，作为有机微粒，可以使用交联聚丙烯酸粒子、甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯共聚物树脂粒子、交联聚苯乙烯粒子、交联聚甲基丙烯酸甲酯粒子、硅酮树脂粒子、聚酰亚胺粒子等树脂粒子。
另外，也可以利用在拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的与层叠有偏振光薄膜的一侧相反的面，隔着胶粘剂层或粘合剂层，层叠由三乙酰纤维素(TAC)等纤维素系树脂薄膜、烯烃系树脂薄膜、丙烯酸系树脂薄膜、聚酯系树脂薄膜构成的防眩性保护薄膜的方法，赋予防眩性。该防眩性保护薄膜可以适当地使用利用向基材薄膜的表面涂敷涂布液的方法、在成为基材的树脂中混合有机微粒或无机微粒并将树脂成形为薄膜的方法等制作而成的防眩性保护薄膜。在使用这样的防眩性保护薄膜的情况下，其厚度优选为5～120μm的范围内，更优选为20～80μm的范围内。另外，这样的防眩性保护薄膜的浊度值优选为2～45％的范围内。这是因为，在防眩性保护薄膜的浊度值不到2％的情况下，可能会破坏防眩效果，另外，还因为在防眩性保护薄膜的浊度值高于45％的情况下，可能会发生画面褪色进而辨识性低下。
另外，也可以在拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的与层叠有偏振光薄膜的一侧相反的面实施防眩处理、硬涂处理、防静电处理等表面处理。另外，也可以形成由液晶性化合物或其高分子量化合物等构成的涂敷层。此外，即使代替拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜而使用拉伸聚萘二甲酸乙二醇酯，也可以得到大致相同的效果。
另外，本发明的偏振板还可以在偏振光薄膜的与层叠有拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的一侧相反的侧，层叠保护薄膜或光学补偿薄膜。作为保护薄膜或光学补偿薄膜，例如可以举出三乙酰纤维素薄膜(TAC薄膜)等纤维素树脂薄膜、烯烃树脂薄膜、丙烯酸树脂薄膜、聚酯树脂薄膜等透明薄膜。另外，也可以在这样的透明薄膜上层叠后述的光学功能性薄膜。
纤维素树脂薄膜是纤维素的部分或完全酯化物的薄膜，例如可以举出由纤维素的乙酸酯、丙酸酯、丁酸酯、它们的混合酯等构成的薄膜。更具体而言，可以举出三乙酰纤维素薄膜、二乙酰基纤维素薄膜、乙酸丙酸纤维素薄膜、乙酸丁酸纤维素薄膜等。
作为这样的纤维素酯系薄膜，可以举出适当的市售品，例如FujitachTD80(富士胶片(株)制)、FujitachTD80UF(富士胶片(株)制)、FujitachTD80UZ(富士胶片(株)制)、KC8UX2M(Konica Minolta Opto(株)制)、KC8UY(Konica Minolta Opto(株)制)等。
另外，作为由纤维素树脂薄膜构成的光学补偿薄膜，例如可以举出在纤维素薄膜中含有具有相位差调整功能的化合物的薄膜、在纤维素薄膜表面上涂布具有相位差调整功能的化合物的薄膜、单向拉伸或双向拉伸纤维素薄膜得到的薄膜等。另外，在本发明的偏振板中，还可以适当地使用已赋予相位差特性的乙酸纤维素树脂薄膜，作为已赋予该相位差特性的乙酸纤维素树脂薄膜的市售品，可以举出WV BZ 438(富士胶片(株)制)、WV EA(富士胶片(株)制)、KC4FR—1(Konica Minolta Opto(株)制)、KC4HR—1(Konica Minolta Opto(株)制)等。
另外，也可以对环烯烃树脂薄膜进行单向拉伸或双向拉伸从而成为光学补偿薄膜。环烯烃树脂薄膜为例如由降冰片烯、具有多环降冰片烯单体等由环状烯烃(环烯烃)构成的单体单元的热塑性树脂构成的薄膜。环烯烃薄膜可以为使用单一的环烯烃的开环聚合物或使用2种以上环烯烃的开环共聚物的加氢物，也可以为环烯烃与链状烯烃及/或具有乙烯基的芳香族化合物等的加成共聚物。另外，向主链或侧链导入极性基也是有效的。
在使用环烯烃与链状烯烃及/或具有乙烯基的芳香族化合物的共聚物的情况下，作为链状烯烃，可以举出乙烯或丙烯等，另外，作为具有乙烯基的芳香族化合物，可以举出苯乙烯、α—甲基苯乙烯、环烷基(核アルキル)取代苯乙烯等。在这样的共聚物中，由环烯烃构成的单体单元可以为50摩尔％以下(优选为15～50摩尔％)。尤其在成为环烯烃与链状烯烃与具有乙烯基的芳香族化合物的三元共聚物的情况下，由环烯烃构成的单体单元可以如上所述地为较少的量。在该三元共聚物中，由链状烯烃构成的单体单元通常为5～80摩尔％，由具有乙烯基的芳香族化合物构成的单体单元通常为5～80摩尔％。
环烯烃树脂可以适当地使用适宜的市售品，例如Topas(Ticona公司制)、Arton(JSR(株)制)、ZEONOR(日本ZEON(株)制)、ZEONEX(日本ZEON(株)制)、Apel(三井化学(株)制)等。在将这样的环烯烃树脂制膜成为薄膜时，可以适当地使用溶剂浇铸法、熔融挤塑法等公知的方法。另外，也可以将例如エスシ—ナ(积水化学工业(株)制)、SCA40(积水化学工业(株)制)、ZEONO薄膜(film)((株)オプテス制)、Arton薄膜(film)(JSR(株)制)等预先制膜成的环烯烃系树脂制的薄膜的市售品用作透明保护薄膜。
作为光学补偿薄膜的环烯烃树脂薄膜优选至少向一个方向拉伸。这样，可以赋予适当的光学补偿功能，有助于液晶显示装置的视角扩大。已被拉伸的环烯烃系树脂薄膜的面内相位差值R0优选为40～100nm，更优选为40～80nm。如果面内相位差值R0不到40nm或超过100nm，则存在相对液晶面板的视角补偿能低下的趋势。另外，已被拉伸的环烯烃系树脂薄膜的厚度方向相位差值Rth优选为80～300nm，更优选为100～250nm。如果厚度方向相位差值Rth不到80nm或超过300nm，则与上述同样存在相对面板的视角补偿能低下的趋势。此外，已被拉伸的环烯烃树脂薄膜的面内相位差值R0及厚度方向相位差值Rth分别由下述式(1)及(2)表示，例如可以使用KOBRA 21ADH(王子计测机器(株)制)测定。
R0＝(nx—ny)×d    (1)
Rth＝[(nx+ny)/2—nz]×d       (2)
(在所述式(1)、(2)中，nx为已被拉伸的环烯烃系树脂薄膜的面内滞相轴方向的折射率，ny为面内进向轴方向(与面内滞相轴方向正交的方向)，nz为已被拉伸的环烯烃树脂薄膜的厚度方向的折射率，d为已被拉伸的环烯烃树脂薄膜的厚度。)
如上所述的优选折射率特性，除了可以通过适当地调整拉伸倍率及拉伸速度以外，还可以通过适当地选择拉伸时的预热温度、拉伸温度、热定形(heat set)(拉伸后的薄膜的变形减轻处理)温度、冷却温度等各种温度(包括温度图形)而赋予。通过在较缓和的条件下进行拉伸，可以得到如上所述的优选折射率特性，例如拉伸倍率优选为1.05～1.6倍，进而更优选为1.1～1.5倍。在双向拉伸的情况下，只要使最大拉伸方向的拉伸倍率成为所述范围即可。
已被拉伸的环烯烃树脂薄膜的厚度如果过厚，则容易发生可加工性变差，另外，透明性低下或者偏振板的重量变大等问题。因此，已被拉伸的环烯烃树脂薄膜的厚度优选为40～80μm的范围内。
如上所述，本发明的偏振板在偏振光薄膜的一侧隔着胶粘剂层层叠拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜，另外，根据需要，在偏振光薄膜的与层叠有拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的一侧相反的面层叠保护薄膜或光学补偿薄膜。作为在这些薄膜之间的贴合中使用的胶粘剂，从减薄胶粘剂层的观点出发，可以举出水系的胶粘剂，即将胶粘剂成分在水中溶解或分散于水中而成的胶粘剂。例如，将聚乙烯醇树脂或聚氨酯树脂用作主要成分的组合物可以作为优选的胶粘剂举出。此外，在偏振光薄膜的两面分别贴合薄膜的情况下，可以使用同种胶粘剂，或者使用彼此不同种的胶粘剂。
在将聚乙烯醇树脂用作胶粘剂的主要成分的情况下，该聚乙烯醇树脂除了可以为部分皂化聚乙烯醇、完全皂化聚乙烯醇以外，还可以为羧基改性聚乙烯醇、乙酰乙酰基改性聚乙烯醇、羟甲基改性聚乙烯醇、氨基改性聚乙烯醇等已被改性的聚乙烯醇树脂。这种情况下，聚乙烯醇树脂的水溶液被用作胶粘剂。胶粘剂中的聚乙烯醇树脂的浓度相对100重量份水，通常为1～10重量份，优选为1～5重量份。
为了提高胶粘性，优选在由聚乙烯醇树脂的水溶液构成的胶粘剂中，添加乙二醛、水溶性环氧树脂等固化性成分、交联剂。作为水溶性环氧树脂，例如可以适当地使用如下所述地进行得到的聚酰胺聚胺环氧树脂，即：使二乙三胺、三乙四胺等多亚烷基多胺与己二酸等二羧酸反应得到聚酰胺胺，再使表氯醇与其反应得到。作为此类聚酰胺聚胺环氧树脂的市售品，可以举出Sumirez Resin 650(住化CHEMTEX(株)制)、Sumirez Resin 675(住化CHEMTEX(株)制)、WS—525(日本PMC(株)制)等。这些固化性成分、交联剂的添加量(一起添加时为其总量)相对聚乙烯醇树脂100重量份，通常为1～100重量份，优选为1～50重量份。在所述固化性成分、交联剂的添加量相对聚乙烯醇树脂100重量份不到1重量份的情况下，存在胶粘性提高的效果变小的趋势，另外，在所述固化性成分、交联剂的添加量相对聚乙烯醇树脂100重量份超过100重量份的情况下，存在胶粘剂层变脆的趋势。
另外，在使用聚氨酯树脂作为胶粘剂的主要成分的情况下，作为适当的胶粘剂组合物的例子，可以举出聚酯离聚物型聚氨酯树脂与具有缩水甘油氧基(glycidyloxy)的化合物的混合物。在此所述的聚酯离聚物型聚氨酯树脂是向具有聚酯骨架的聚氨酯树脂中导入少量的离子性成分(亲水成分)而成的产物。此类离聚物型聚氨酯树脂由于不使用乳化剂而直接在水中乳化成为乳液(emulsion)，所以适合作为水系的胶粘剂。聚酯离聚物型聚氨酯树脂其自身为公知的，例如在特开平7—97504号公报中记载了用于将酚醛树脂分散于水性媒体中的高分子分散剂的例子，另外，在特开2005—70140号公报(专利文献2)、特开2005—208456号公报(专利文献4)中示出了将聚酯离聚物型聚氨酯树脂与具有缩水甘油氧基(glycidyloxy)的化合物的混合物作为胶粘剂，在由聚乙烯醇树脂构成的偏振光薄膜上接合环烯烃树脂薄膜的方式。
作为在偏振光薄膜上贴合所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(以及根据需要贴合的保护薄膜或光学补偿薄膜)的方法，通常广泛已知的方法即可，例如可以举出利用流塑法、拉丝锭涂敷(wire bar coat)法、凹板印刷涂敷(gravure coat)法、伽玛(comma coater)法、刮匀涂装(doctor blade)法、模具涂敷(die coat)法、浸涂(dip coat)法、喷雾法等，在偏振光薄膜及/或在其上贴合的薄膜的胶粘面上涂布胶粘剂，从而重合二者的方法。流塑法是使作为被涂布物的薄膜向大致垂直方向、大致水平方向、另外二者之间的斜向方向移动，并同时在其表面流下胶粘剂并使其扩展的方法。
利用所述的方法涂布胶粘剂，然后利用夹持辊(niproll)等夹持偏振光薄膜和在其上贴合的薄膜，从而使其贴合。另外，也可以适当地使用在偏振光薄膜与在其上贴合的薄膜之间滴注胶粘剂，然后利用辊等加压该层叠体从而均一地扩张的方法。这种情况下，可以使用金属或橡胶等作为辊的材质。进而，还可以采用在偏振光薄膜与在其上贴合的薄膜之间滴注胶粘剂，然后使该层叠体通过辊与辊之间并加压，从而扩张的方法。这种情况下，这些辊可以为相同材质，也可以为不同材质。此外，在干燥或固化前的使用所述夹持辊等使其贴合之后的胶粘剂层的厚度优选为5μm以下，还优选为0.01μm以上。
另外，为了提高胶粘性，也可以在胶粘剂层的表面适当地实施等离子处理、电晕处理、紫外线照射处理、火焰(flame)处理、皂化处理等表面处理。作为皂化处理，可以举出浸渍于氢氧化钠或氢氧化钾之类的碱的水溶液的方法。
隔着所述水系胶粘剂接合而成的层叠体通常实施干燥处理，进行胶粘剂层的干燥、固化。干燥处理例如可以通过喷射热风进行。干燥温度可以从40～100℃左右、优选60～100℃的范围适当地选择，干燥时间例如为20～1200秒左右。干燥后的胶粘剂层的厚度通常为0.001～5μm左右，优选为0.01μm以上，另外还优选为2μm以下，进而优选为1μm以下。如果胶粘剂层的厚度变得过大，则容易成为偏振板的外观不良。
干燥处理后，也可以在室温以上的温度下实施至少半日、通常数日以上的养护，从而得到充分的胶粘强度。此类养护典型地在被卷绕成辊状的状态下进行。优选的养护温度为30～50℃的范围，进而优选为35℃以上、45℃以下。如果养护温度超过50℃，则在辊卷绕的状态下，变得容易发生所谓的“折边”。此外，对养护时的湿度没有特别限定，优选选择成相对湿度0％RH～70％RH左右的范围。养护时间通常为1日～10日左右，优选为2日～7日左右。
另外，也可以在本发明的偏振板中的胶粘剂中使用光固化性胶粘剂。作为光固化性胶粘剂，例如可以举出光固化性环氧树脂与光阳离子聚合引发剂等的混合物。这种情况下，通过照射活化能线使光固化性胶粘剂固化。对活化能线的光源，没有特别限定，优选在波长400nm以下具有发光分布的活化能线，具体而言，优选低压水银灯、中压水银灯、高压水银灯、超高压水银灯、化学灯(chemical lamp)、黑光灯(black light lamp)、微波激发水银灯、金属卤化物灯(metal halide lamp)等。
根据该光固化性胶粘剂的组成适当地决定向光固化性胶粘剂的光照射强度，没有特别限定，在聚合引发剂的活化中有效的波长区域的照射强度优选为0.1～6000mW/cm2。通过使该照射强度为0.1mW/cm2以上，反应时间不会变得过长，通过使其为6000mW/cm2以下，从光源辐射的热及光固化性胶粘剂的固化时的发热引起发生环氧树脂的黄变或偏振光薄膜的劣化的可能性少。如果使光固化性胶粘剂固化，则向光固化性胶粘剂的光照射时间受到每种光固化性胶粘剂控制，没有特别限制，优选将所述照射强度与照射时间的积表示的累计光量成为10～10000mJ/m2。通过使向光固化性胶粘剂的累计光量为10mJ/m2以上，可以产生足够量聚合引发剂来源的活性种，从而使固化反应更可靠地进行，另外，通过使其为10000mJ/m2以下，照射时间不会变得过长，可以维持良好的生产率。此外，活化能线照射后的胶粘剂层的厚度通常为0.001～5μm左右，优选为0.01μm以上，另外优选为2μm以下，进而优选为1μm以下。
在利用活性能线的照射使光固化性胶粘剂固化的情况下，优选在所述偏振光薄膜的偏光度，透过率及色相以及拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、保护薄膜、光学补偿薄膜的透明性等偏振板的各种功能不降低的条件下进行固化。
本发明的偏振板优选在偏振光薄膜的与层叠有拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的一侧相反的侧的外面(在层叠有保护薄膜或光学补偿薄膜的情况下，在该保护薄膜或光学补偿薄膜的与层叠于偏振光薄膜的一侧相反的侧)上，形成用于将该偏振板贴合于液晶单元上的粘合剂层。作为在这样的粘合剂层中使用的粘合剂，可以没有特别限制地使用过去公知的适宜的粘合剂，例如可以举出丙烯酸系粘合剂、聚氨酯系粘合剂、硅酮系粘合剂等。其中，从透明性、粘着力、可靠性、再加工(rework)性等观点出发，优选使用丙烯酸系粘合剂。粘合剂层例如可以利用以例如有机溶剂溶液的形式使用这样的粘合剂，利用模具型涂敷机或凹板印刷涂敷机等将其涂布于基材薄膜上并使其干燥的方法设置，除此以外，还可以利用向基材薄膜上转印在实施过脱模处理的塑料薄膜(被称为隔离件薄膜)上形成的片材状粘合剂的方法设置。对粘合剂层的厚度没有特别限制，通常优选在2～40μm的范围内。
也可以在偏振板的外面隔着该粘合剂层贴附光学功能性薄膜。作为光学功能性薄膜，例如除了将所述的纤维素薄膜或环烯烃薄膜作为基材的光学补偿薄膜以外，还可以举出在基材表面涂敷液晶性化合物并使其取向的光学补偿薄膜，透过某种偏振光光并反射显示出与其相反性质的偏振光光的反射型偏振光薄膜，由聚碳酸酯系树脂构成的相位差薄膜，在表面具有凹凸形状的带防眩功能的薄膜、表面带防反射处理的薄膜，在表面具有反射功能的反射薄膜，兼具反射功能和透过功能的半透过反射薄膜等。作为相当于在基材表面涂布液晶性化合物并使其取向的光学补偿薄膜的市售品，可以举出WV薄膜(film)(富士胶片(株)制)、NH薄膜(film)(新日本石油(株)制)、NR薄膜(film)(新日本石油(株)制)等。作为相当于透过某种偏振光光并反射显示出与其相反性质的偏振光光的反射型偏振光薄膜的市售品，例如可以举出DBEF(3M公司制，在日本可以从住友3M(株)获得)、APF(3M公司制，在日本可以从住友3M(株)获得)等。另外，作为相当于由环状聚烯烃系树脂构成的相位差薄膜的市售品，例如可以举出Arton薄膜(film)(JSR(株)制)、エスシ—ナ(积水化学工业(株)制)、ZEONOR薄膜(film)((株)オプテス制)等。
本发明还提供具有隔着粘合剂层将本发明的偏振板贴合于液晶单元而成的液晶面板的液晶显示装置。这种情况下，本发明的偏振板贴合于液晶单元的背面侧或前面侧或者背面侧与前面侧。这样的本发明的液晶显示装置通过具有本发明的偏振板被贴合于液晶单元的背面而成的液晶面板而对应薄壁化并同时具有充分的机械强度，进而通过在液晶面板的背面侧配置本发明的偏振板的拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜侧，可以提供能够防止液晶面板与背光灯系统的接触的液晶显示装置。在本发明的液晶显示装置中，在所述特征以外的部分，可以采用过去公知的液晶显示装置的适宜的构成，对液晶显示装置除了液晶面板以外通常具有的构成要件(光扩散板、背光灯等)没有特别限制。
此外，光扩散板是具有使来自背光灯的光扩散的功能的光学构件，例如可以使用使作为光扩散剂的粒子分散于热塑性树脂中从而赋予光扩散性的光扩散板，在热塑性树脂板的表面形成凹凸从而赋予光扩散性的光扩散板，在热塑性树脂板的表面设置分散有粒子的树脂组合物的涂布层从而赋予光扩散性的光扩散层等。对光扩散层的厚度没有特别限制，优选为0.1～5mm的范围。另外，也可以在光扩散板与液晶面板之间配置棱镜片(prism sheet)(也称为聚光片，例如BEF(3M公司制)等为适合的棱镜片)、亮度改善片(与所述的反射型偏振光薄膜相同(所述的DBEF、APF等))、光扩散片等显示出其他光学功能性的片材。根据需要，也可以配置数种显示出其他光学功能性的片材。进而，作为光扩散板，例如还可以使用在表面具有圆筒(cylindrical)形状的棱镜片与光扩散板的层叠一体品(例如在特开2006—284697号公报中所记载的光扩散板)之类的其他功能与光扩散功能复合化而成的光学片材。
本发明的偏振板可以适当地以背光灯/光扩散板/光扩散片/亮度改善片/液晶单元的构成使用。其中，所述的液晶单元、液晶面板的“背面侧”是指在将液晶面板搭载于液晶显示装置时的背光灯侧，液晶单元、液晶面板的“前面侧”是指将液晶面板搭载于液晶显示装置时的辨识侧。
[实施例]
以下举出实施例，更详细地说明本发明，但本发明不被限定于这些实施例。此外，例中，只要没有特别说明，表示含量或使用量的％及份均为重量标准。在以下的例中，由拉伸降冰片烯树脂构成的光学补偿薄膜的面内相位差值R0及厚度方向相位差值Rth是指使用KOBRA21ADH(王子计测机器(株)制)测定的值。另外，拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的取向主轴相对拉伸轴的偏移角度及MOR是指使用微波透射型分子取向计(王子制纸(株)制)测定的值。
<实施例1>
将平均聚合度约2400、皂化度99.9摩尔％以上、厚度75μm的聚乙烯醇薄膜浸渍于30℃的纯水中，然后在30℃下浸渍于碘/碘化钾/水的重量比为0.02/2/100的水溶液中。然后，在56.5℃下浸渍于碘化钾/硼酸/水的重量比为12/5/100的水溶液中。接着，利用8℃的纯水洗涤之后，在65℃下干燥，从而获得在聚乙烯醇中吸附取向了碘的偏振光薄膜。拉伸主要在碘染色及硼酸处理的工序中进行，总拉伸倍率为5.3倍。
在这样地进行得到的偏振光薄膜的一侧，隔着在其贴合面实施电晕处理之后的光固化性胶粘剂，粘接贴合厚45μm的拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(取向主轴相对拉伸轴的偏移角度：2度，MOR：3.4)。
接着，在偏振光薄膜的与层叠有拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的一侧相反的侧，隔着在其贴合面实施电晕处理之后的光固化性胶粘剂，粘接厚73μm的由拉伸降冰片烯系树脂构成的光学补偿薄膜(面内相位差值R0：63nm，厚度方向相位差值Rth：225nm)，从而得到偏振板。在该偏振板的光学补偿薄膜的外面，设置厚25μm的丙烯酸系粘合剂的层，在液晶单元的背面配置该形成有粘合剂层的光学补偿薄膜的外面侧，在液晶单元的前面配置市售的偏振板(スミカランSRW842E—GL5，住友化学(株)制)，组装液晶面板，用其制作市售的以背光灯/光扩散板/扩散片/扩散片/亮度改善片(DBEF)/液晶面板的顺序构成的液晶显示装置。对得到的液晶显示装置，进行目视观察，结果斜向方向的颜色不均(干涉不均)小，辨识性良好。另外，液晶面板的翘曲也小。
<实施例2>
使用取向主轴相对拉伸轴的偏移角度为5度、MOR为3.4的拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜，除此以外，与实施例1同样地进行，制作偏振板，进而使用该偏振板制作液晶显示装置。对得到的液晶显示装置，进行目视观察，结果斜向方向的颜色不均(干涉不均)小，辨识性良好。另外，液晶面板的翘曲也小。
<比较例1>
使用取向主轴相对拉伸轴的偏移角度为30度、MOR为3.4的拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜，除此以外，与实施例1同样地进行，制作偏振板，进而使用该偏振板制作液晶显示装置。对得到的液晶显示装置，进行目视观察，结果可见斜向方向的颜色不均(干涉不均)。此外，液晶面板的翘曲小。

Claims (4)

1.一种偏振板，其特征在于，
具有由聚乙烯醇树脂构成的偏振光薄膜和在偏振光薄膜的一侧隔着胶粘剂层层叠的拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜，其中，拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的取向主轴相对于拉伸轴的偏移角度为10度以下，而且利用微波透射型分子取向计测定的MOR值为1.5以上。
2.根据权利要求1所述的偏振板，其中，
还具有在偏振光薄膜的与层叠有拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的一侧相反的侧层叠的保护薄膜或光学补偿薄膜。
3.根据权利要求1或2所述的偏振板，其中，
在偏振光薄膜的与层叠有拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的一侧相反的侧的外面，还具有粘合剂层。
4.一种液晶显示装置，其中，
具有权利要求3所述的偏振板隔着粘合剂层贴合于液晶单元而成的液晶面板。
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