CN101568864A - 光学层压薄膜和长条光学层压薄膜的制备方法以及液晶显示装置 - Google Patents

光学层压薄膜和长条光学层压薄膜的制备方法以及液晶显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明的光学层压薄膜具备起偏振器和层压在起偏振器的一个面上的相位差膜。所述起偏振器具有含二色性物质的亲水性聚合物的拉伸薄膜,该起偏振器在1000nm波长下的面内的双折射率(Δnxy[1000])为0.01~0.03。所述相位差膜是折射率椭球体满足nx>ny≥nz的关系的薄膜,并且配置成相位差膜的慢轴方向与前述起偏振器的吸收轴方向基本上正交。本发明的光学层压薄膜例如在用于液晶显示装置时可以提高对比度。

Description

光学层压薄膜和长条光学层压薄膜的制备方法以及液晶显示装置
技术领域
本发明涉及用于液晶显示装置等的光学层压薄膜及其制备方法和具备光学层压薄膜的液晶显示装置。
背景技术
液晶显示装置有效利用了轻质、薄型、低耗电等特征,被用于各种用途。这种用途例如是手机、监视器、电视等。近年来,例如,在电视用途的液晶显示装置中,屏幕尺寸的大型化在迅速发展。例如,对角尺寸65英寸的液晶电视已投入使用。在这种市场动向下,在该液晶显示装置中使用的光学薄膜的大型化成为当务之急。
作为在液晶显示装置中使用的光学薄膜之一,已知有一种光学层压薄膜,其是将起偏振器和由热塑性聚合物的拉伸薄膜构成的光学补偿薄膜层压而形成的(专利文献1)。该起偏振器通常通过用二色性物质将卷材状的聚乙烯醇薄膜染色,在长度方向上单轴拉伸来制备。通常认为,对于所述起偏振器来说,拉伸倍率越高的薄膜,光学特性越优异。专利文献2公开了这种起偏振器。
专利文献1:日本专利申请公开2002-148437号公报
专利文献2:日本专利申请公开2004-341515号公报
发明内容
然而,为了获得偏光性能高的起偏振器,在增高拉伸倍率时,由于缩幅,起偏振器的有效宽度变窄。因此难以获得适用于上述大型液晶显示装置的起偏振器。
另外,液晶显示装置一般在倾斜方向的对比度低。为了改善这一点,使用上述光学补偿薄膜。然而,进一步寻求能够更加提高液晶显示装置对比度的光学层压薄膜。
本发明的目的是提供在用于液晶显示装置时可以提高其对比度的光学层压薄膜。此外,本发明的另一个目的是提供可适应大型液晶显示装置的光学层压薄膜。再者,本发明的另一个目的是提供该光学层压薄膜的制备方法以及具备该光学层压薄膜的液晶显示装置。
本发明的光学层压薄膜的特征在于,其具有起偏振器和层压在该起偏振器的一个面上的相位差膜,其中,该起偏振器具有含二色性物质的亲水性聚合物的拉伸薄膜,该起偏振器在1000nm波长下的面内的双折射率(Δnxy[1000])为0.01~0.03,该相位差膜的折射率椭球体满足nx>ny≥nz的关系,并且配置成相位差膜的慢轴方向与起偏振器的吸收轴方向基本上正交。
根据本发明的其它方面,提供了制备长条光学层压薄膜的方法。
本发明的长条光学层压薄膜的制备方法包括以下工序1~工序3。
工序1:对含二色性物质的亲水性聚合物的长条薄膜(A)进行拉伸,制作在1000nm波长下的面内的双折射率(Δnxy[1000])为0.01~0.03的长条起偏振器的工序。
工序2:通过至少在宽度方向上拉伸长条薄膜(B)来制备折射率椭球体满足nx>ny≥nz的关系的长条相位差膜的工序。
工序3:将工序2中获得的长条相位差膜层压于工序1中获得的长条起偏振器的一个面上来制备长条光学层压薄膜的工序。
例如,上述光学层压薄膜可以通过冲裁用上述制备方法获得的长条光学层压薄膜来形成。
本发明的光学层压薄膜具有面内的双折射率(Δnxy[1000])为0.01~0.03的起偏振器。在使用所述光学层压薄膜作为液晶显示装置的构成部件时,可以降低该液晶显示装置的倾斜方向的漏光。所述液晶显示装置在倾斜方向具有高对比度,因此是优选的。
上述Δnxy[1000]为0.01~0.03的起偏振器可以通过例如上述工序1那样对含二色性物质的亲水性聚合物的长条薄膜进行拉伸来制备。作为形成Δnxy[1000]为0.01~0.03的拉伸薄膜的方法,可以例举出适宜调节上述二色性物质的含量或者以低倍率进行上述拉伸等的方法。
其中,在采用以低倍率进行拉伸的方法时,由于拉伸薄膜的宽度方向的收缩量减小,因此可以获得宽幅的起偏振器。
另一方面,折射率椭球体满足nx>ny≥nz的关系的相位差膜可以通过例如上述工序2那样至少在宽度方向上拉伸长条薄膜来制备。由此,该相位差膜变成宽幅。因此,通过将上述宽幅的起偏振器与宽幅的相位差膜层压而获得的光学层压薄膜与以往的层压薄膜相比,可以大面积形成。所述光学层压薄膜可以用于大型液晶显示装置,例如屏幕对角尺寸70英寸以上的液晶显示装置。
在一个优选的实施方案中,上述起偏振器的单片透射率为42%以下,而且上述起偏振器的偏光度为98%以上。
在另一个优选实施方案中,上述相位差膜是包含降冰片烯系聚合物或者纤维素系聚合物的拉伸薄膜。
在另一个优选实施方案中,上述相位差膜的Nz系数为1.0~1.5。
在另一个优选实施方案中,上述起偏振器和相位差膜通过粘合层来层压。
附图说明
图1(a)是表示长条光学层压体的一个实施方案的截面图。(b)是表示长条光学层压体的另一个实施方案的截面图。
图2是表示长条起偏振器的制备工序的一个实例的参考图。
具体实施方式
<术语含义>
起偏振器是指具有使自然光或偏振光主要透过直线偏振光的功能的薄膜。在起偏振器的面内在与吸收轴方向正交的方向上具有透射轴。
相位差膜是指在其面内和/或厚度方向上具有双折射(折射率的各向异性)的薄膜。相位差膜包含例如在590nm波长下的面内和/或厚度方向上的双折射率为1×10-4以上的薄膜。
“nx”、“ny”分别表示在薄膜的面内相互垂直的方向的折射率(其中nx≥ny)。“nz”表示薄膜厚度方向的折射率。
“面内的双折射率(Δnxy[λ])”是指在23℃、波长λ(nm)下薄膜的面内的折射率差。Δnxy[λ]通过Δnxy[λ]=nx-ny来求得。
“面内的相位差值(Re[λ])”是指在23℃、波长λ(nm)下薄膜的面内的相位差值。在薄膜的厚度为d(nm)时,Re[λ]通过Re[λ]=(nx-ny)×d来求得。
“厚度方向的相位差值(Rth[λ])”是指在23℃、波长λ(nm)下薄膜的厚度方向的相位差值。在薄膜的厚度为d(nm)时,Rth[λ]可以通过Rth[λ]=(nx-nz)×d来求得。
“Nz系数”是指由Rth[λ]/Re[λ]计算的值。在本发明中,Nz系数是以波长590nm为基准,由Rth[590]/Re[590]计算的值。Rth[590]和Re[590]如上所述。
“长条”是指长度尺寸比宽度尺寸充分大。该长度尺寸通常是宽度尺寸的2倍以上,优选为3倍以上。
“薄膜”包含通常称为“片材”的物质。
<光学层压薄膜的概述>
本发明的光学层压薄膜具有起偏振器和层压在该起偏振器的一个面上的相位差膜。
该起偏振器由含二色性物质的亲水性聚合物的拉伸薄膜构成。该起偏振器在波长1000nm下的面内的双折射率Δnxy[1000]为0.01~0.03。
另一方面,相位差膜是折射率椭球体满足nx>ny≥nz的关系的薄膜。并且配置成该相位差膜的慢轴方向与起偏振器的吸收轴方向基本上正交,相位差膜被层压在起偏振器的至少一个面上。
在一个实施方案中,如图1(a)所示,本发明的光学层压薄膜11是:在起偏振器2的一个面上层压相位差膜3。在起偏振器2的另一个面上层压透明的保护薄膜4。
在另一个实施方案中,如图1(b)所示,本发明的光学层压薄膜12是:在起偏振器2的两个面上层压透明的保护薄膜4、4。一个保护薄膜4的另一个面上层压相位差膜3。
根据需要,在这些薄膜的层间通过粘合层粘合(粘合层在图中没有示出)。另外,根据需要,在本发明的光学层压薄膜上可以层压除了本发明的相位差膜以外的其它相位差膜。此外,在本发明的光学层压薄膜的表面上可以设置防眩层等任意层。
对本发明的光学层压薄膜的厚度没有特定限制,优选为50μm~300μm。
作为一个使用实例,本发明的光学层压薄膜可以组装到液晶显示装置中。在该情况下,使层压有本发明相位差膜的一侧与液晶单元相对(即,在起偏振器与液晶单元的层间插入相位差膜),光学层压薄膜粘合在液晶单元上。
(起偏振器)
本发明的起偏振器由拉伸薄膜构成,该拉伸薄膜包含含二色性物质的亲水性聚合物。
作为上述二色性物质,可以列举碘、二色性染料等。作为该二色性染料,例如可以列举红色BR(Red BR)、红色LR(RedLR)、红色R(Red R)、粉红LB(Pink LB)、宝石红BL(RubineBL)、枣红GS(Bordeaux GS)、天蓝LG(Sky Blue LG)、柠檬黄、蓝色BR(Blue BR)、蓝色2R(Blue 2R)、藏蓝RY(Navy RY)、绿色LG(Green LG)、紫色LB(Violet LB)、紫色B(Violet B)、黑色H(Black H)、黑色B(Black B)、黑色GSP(Black GSP)、黄色3G(Yellow 3G)、黄色R(Yellow R)、橙色LR(Orange LR)、橙色3R(Orange 3R)、猩红GL(Scarlet GL)、猩红KGL(ScarletKGL)、刚果红(Congo Red)、亮紫BK(Brilliant Violet BK)、Supra Blue G、Supra Blue GL、Supra Orange GL、直接天蓝、直接耐晒橙S和耐晒黑(Fast Black)等。这些二色性物质可以单独使用一种,或者并用两种以上。另外,二色性物质优选是水溶性的。因此,例如优选以游离酸及其盐的状态使用引入了亲水性取代基的有机染料等。作为前述亲水性取代基,可以列举磺酸基、氨基、羟基等。作为前述盐,可以列举碱金属盐、铵盐、胺类的盐等。
其中,作为二色性物质,优选使用碘。通过使用碘,可以容易地获得在几乎全部可见光区域内显示二色性吸收能力的起偏振器。
对上述亲水性聚合物的薄膜没有特定限制。作为亲水性聚合物薄膜,通常使用由树脂组合物制膜所获得的薄膜,所述树脂组合物包含具有亲水基团的聚合物。作为该薄膜,例如可以列举聚乙烯醇系薄膜(以下聚乙烯醇称为“PVA”)、部分甲缩醛化了的PVA系薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物系薄膜和它们的部分皂化薄膜等。另外,作为该薄膜,可以使用PVA的脱水处理物、聚氯乙烯的脱盐酸处理物等聚烯烃取向薄膜等。在这些当中,从用二色性物质的染色性优异的观点来看,PVA系薄膜是优选的。PVA是将醋酸乙烯酯聚合所得的聚醋酸乙烯酯进行皂化而形成的聚合物。作为PVA系聚合物,还可以使用含有可与PVA的醋酸乙烯酯共聚的成分的改性PVA。作为该可共聚的成分,例如可以列举不饱和羧酸、烯烃类、乙烯基醚类、不饱和磺酸、它们的衍生物、碳数2~30的α-烯烃等。另外,作为PVA系聚合物,还可以使用含有乙酰乙酰基、磺酸基、羧基等的改性PVA;包含聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛、乙烯共聚物等的改性PVA等。
PVA系聚合物例如可以通过将乙烯基酯系聚合物皂化来获得。该乙烯基酯系聚合物可以通过对醋酸乙烯酯等乙烯基酯系单体进行聚合来获得。从耐热性等良好的观点来看,PVA系聚合物优选具有高皂化度并且具有高聚合度的。对PVA的皂化度没有特定限制,通常为90mol%以上,优选为95mol%以上,更优选为98mol%以上。该皂化度可以根据JIS K6726-1994来求得。对于PVA的平均聚合度没有特定限制,从可以制备高偏光性能的起偏振器的观点来看,该平均聚合度通常为500以上,优选为2400以上。平均聚合度的上限通常为8000以下,优选为5000以下。该平均聚合度可以根据JIS K6726-1994来求得。
PVA系薄膜可以通过将包含PVA系聚合物的树脂组合物溶解在水或/和DMSO等适当有机溶剂中,再通过流延法(castingmethod)等将该树脂溶液涂布于适当基材上来获得。另外,除了流延法以外,PVA系薄膜可以用挤出法等公知的制膜法来成膜。
在上述包含PVA系聚合物的树脂组合物中,可以配合增塑剂、表面活性剂等适当的添加剂。作为增塑剂,例如可以列举乙二醇、甘油等多元醇。作为表面活性剂,例如可以列举非离子表面活性剂。通过添加这些增塑剂、表面活性剂,可以获得染色性和拉伸性优异的PVA系薄膜。相对于100质量份PVA系聚合物,增塑剂和表面活性剂的添加量各自为大约1质量份~10质量份。
本发明的起偏振器由拉伸薄膜构成,该拉伸薄膜通过拉伸含上述二色性物质的亲水性聚合物薄膜(优选PVA系薄膜)得到。所述拉伸薄膜例如可以经由对上述亲水性聚合物薄膜进行溶胀、染色、拉伸的各处理工序来获得。
另外,本发明的起偏振器的制备方法在下述<长条光学层压薄膜的制备方法>栏中详细说明。
本发明的起偏振器在波长1000nm下的面内的双折射率(Δnxy[1000])为0.01~0.03。另外,以波长1000nm为基准的原因如下所述。起偏振器通常在可见光区域显示吸收。因此,在可见光区域的波长下,有时难以测定起偏振器的面内的双折射率。然而,将测定波长设为1000nm时,可以正确地测定起偏振器的面内的双折射率。
本发明的起偏振器的Δnxy[1000]是在0.01~0.03的范围内。因此,在液晶显示装置中使用该起偏振器时,可以降低该液晶显示装置的倾斜方向的漏光,并可以提高液晶显示装置倾斜方向的对比度。本发明的起偏振器可以改善液晶显示装置的对比度的作用还不明确,但本发明人推定为如下所述。
通常,由含二色性物质的亲水性聚合物的拉伸薄膜构成的起偏振器,其面内的双折射率(Δnxy[1000])超过0.03。然而,本发明的起偏振器的面内的双折射率(Δnxy[1000])比这更低。也就是说,Δnxy[1000]=0.01~0.03。因此,在本发明的起偏振器中,存在于取向的聚合物之间的二色性物质(在使用碘的情况下为碘络合物)的一部分在相对于聚合物取向方向的倾斜方向上取向。据此可以推定,在透射的光中,该起偏振器不仅吸收与起偏振器的吸收轴平行的光成分,而且还吸收不与起偏振器的吸收轴平行的光成分。因此,本发明的起偏振器可以降低液晶显示装置的倾斜方向的漏光,并可以提高液晶显示装置的倾斜方向的对比度。
本发明的起偏振器的面内的双折射率(Δnxy[1000])优选为0.01~0.025,更优选为0.01~0.02。所述Δnxy[1000]的起偏振器可以进一步改善液晶显示装置的对比度。
本发明的起偏振器在1000nm波长下的面内的相位差值(Re[1000])优选为400nm~1000nm,更优选为500nm~900nm。
本发明的起偏振器的厚度可以适宜设计,但优选为5μm~50μm,更优选为10μm~40μm。所述厚度的起偏振器是较薄型的,可以设定在上述面内的相位差值(Re[1000])的范围内。
另外,本发明的起偏振器的单片透射率优选为42%以下,更优选为35%~42%。本发明的起偏振器的偏光度优选为98%以上,更优选为99%以上。
本发明的起偏振器中的二色性物质(优选为碘)的含量优选为2.9~5.5质量%,更优选为3.2~5.0质量%。如果为上述含量,可以获得具有适当的面内的双折射率的起偏振器,该起偏振器可以改善液晶显示装置的对比度。
(相位差膜)
本发明的相位差膜的折射率椭球体满足nx>ny≥nz的关系,优选折射率椭球体满足nx>ny>nz的关系。该相位差膜至少具有面内的相位差值。在液晶显示装置中使用该相位差膜时,可以进一步提高液晶显示装置的倾斜方向的对比度。
另外,折射率椭球体nx>ny≥nz是指nx>ny>nz或者nx>ny=nz。该“ny=nz”不仅包括ny与nz完全相同的情况,而且还包括基本上相同的情况。ny与nz基本上相同的情况是指,例如“Rth[590]-Re[590]”为-10nm~10nm,优选为-5nm~5nm。
本发明的相位差膜在590nm波长下的面内的相位差值(Re[590])优选为20nm~200nm,更优选为30nm~150nm。
本发明的相位差膜的Nz系数优选为1.0~1.5,更优选为1.1~1.4。
本发明的相位差膜的厚度可以适宜设计,优选为20μm~200μm。所述厚度的相位差膜可以设定在上述面内的相位差值(Re[590])的范围内。
本发明的相位差膜在层压于上述起偏振器上时,按照相位差膜的慢轴方向与起偏振器的吸收轴方向基本上正交的方式配置。这里“基本上正交”是指相位差膜的慢轴方向与起偏振器的吸收轴方向形成的角度包含90°±2°的意思。另外,慢轴方向是指在面内折射率最大的方向。
折射率椭球体满足nx>ny≥nz的关系的相位差膜例如可以通过对未拉伸的薄膜进行拉伸来获得。
在机械生产过程中,通常,将未拉伸的长条薄膜拉伸,制备长条状的相位差膜,并将该薄膜冲裁为适当的尺寸。另外,在本说明书中,冲裁是指切割。
在该情况下,通过至少在宽度方向(TD方向)上拉伸未拉伸的长条薄膜,可以获得折射率椭球体满足nx>ny≥nz的关系而且慢轴是在与长度方向(MD方向)正交的方向上的长条相位差膜。
作为形成上述相位差膜的薄膜,只要折射率椭球体满足nx>ny≥nz的关系,其它没有特定限制。优选的是,形成相位差膜的薄膜使用含有降冰片烯系聚合物的薄膜,或者含有纤维素系聚合物的薄膜。通过上述拉伸处理,这些薄膜可以获得折射率椭球体满足nx>ny≥nz的关系而且慢轴是在与长度方向(MD方向)正交的方向上的长条相位差膜。
上述降冰片烯系聚合物可以由具有降冰片烯环(在降冰片烷环上具有双键)的降冰片烯系单体作为起始原料来获得。在(共)聚合物的状态下,上述降冰片烯系聚合物可以在构成单元中具有或没有降冰片烷环。在(共)聚合物的状态下,在构成单元中具有降冰片烷环的降冰片烯系聚合物的实例是四环[4.4.12,5.17,10.0]癸-3-烯,8-甲基四环[4.4.12,5.17,10.0]癸-3-烯,8-甲氧基羰基四环[4.4.12,5.17,10.0]癸-3-烯等。在(共)聚合物的状态下,构成单元中没有降冰片烷环的降冰片烯系聚合物的实例是使用通过开裂形成5元环的单体所获得的(共)聚合物。作为通过该开裂形成五元环的单体,例如可以列举降冰片烯、二环戊二烯、5-苯基降冰片烯等以及它们的衍生物等。在上述降冰片烯系聚合物为共聚物的情况下,对其分子排列状态没有特殊限制。该排列可以是无规共聚物,也可以是嵌段共聚物,还可以是接枝共聚物。
作为上述降冰片烯系聚合物,例如可以列举(a)对降冰片烯系单体的开环(共)聚合物进行加氢而获得的聚合物,(b)对降冰片烯系单体进行加成(共)聚合而获得的聚合物等。上述(a)降冰片烯系单体的开环共聚物包括对一种以上的降冰片烯系单体与α-烯烃类、环烯烃类和/或非共轭二烯类的开环共聚物进行加氢而获得的聚合物。上述(b)对降冰片烯系单体进行加成共聚而获得的聚合物包括对一种以上的降冰片烯系单体与α-烯烃类、环烯烃类和/或非共轭二烯类进行加成共聚而获得的聚合物。
上述(a)对降冰片烯系单体的开环(共)聚合物进行加氢而获得的聚合物可以由降冰片烯系单体等进行复分解反应(metathesis reaction)得到开环(共)聚合物,进一步将该开环(共)聚合物进行加氢来获得。具体地说,可列举出例如日本专利申请公开平11-116780号公报的[0059]~[0060]段落记载的方法、日本专利申请公开2001-350017号公报的[0035]~[0037]段落记载的方法等。上述(b)对降冰片烯系单体进行加成(共)聚合而获得的聚合物例如可以通过日本专利申请公开昭61-292601号公报的实施例1记载的方法来获得。
上述降冰片烯系聚合物的重均分子量(Mw)优选为20000~500000。其中,重均分子量(Mw)是指通过凝胶渗透色谱法(GPC)在四氢呋喃溶剂中测定的值。上述降冰片烯系聚合物的玻璃化转变温度(Tg)优选为110℃~180℃。其中,玻璃化转变温度(Tg)是指通过基于JIS K 7121的DSC法求得的值。通过将重均分子量和玻璃化转变温度设定在上述范围内,可以获得耐热性和拉伸性良好的薄膜。
上述纤维素系聚合物优选使用用乙酰基和/或丙酰基取代的纤维素系聚合物。上述纤维素系聚合物优选使用乙酰基取代度(DSac)和丙酰基取代度(DSpr)满足2.0≤(DSac+DSpr)≤3.0的关系式。DSac+DSpr的下限值优选为2.3,更优选为2.6。DSac+DSpr的上限值优选为2.9,更优选为2.8。通过将上述纤维素系薄膜的DSac+DSpr设定在该范围内,可以制成显示特性优异的液晶显示装置。上述纤维素系聚合物采用丙酰基取代度(DSpr)满足1.0≤DSpr≤3.0的关系式的那些。DSpr的下限值优选为2,更优选为2.5。DSpr的上限值优选为2.9,更优选为2.8。另外,乙酰基取代度(DSac)和丙酰基取代度(DSpr)可以通过日本专利申请公开2003-315538号公报的[0016]~[0019]记载的方法来求得。
上述纤维素系聚合物可以具有除了乙酰基和丙酰基以外的其它取代基。作为其它取代基,例如可以列举丁酸酯等的酯基;烷基醚基、亚烷基醚基等醚基等。
上述纤维素系聚合物的重均分子量(Mw)优选为20000~500000。上述纤维素系聚合物的玻璃化转变温度(Tg)优选为120℃~170℃。上述聚合物可以获得具有优异的热稳定性和拉伸性优异的薄膜。
<长条光学层压薄膜的制备方法>
本发明的光学层压薄膜例如可以通过将长条状的长条光学层压薄膜冲裁为适当尺寸来获得。
该长条光学层压薄膜例如可以通过下述工序1~工序3来制备。另外,除了工序1~工序3以外,本发明的长条光学层压薄膜的制备还可以包括其它工序。另外,对工序1和工序2的实施顺序没有特定限制,可以先进行工序1,也可以先进行工序2,还可以同时进行工序1和工序2。
(工序1)
工序1是对含二色性物质的亲水性聚合物的长条薄膜(A)进行拉伸,制备使得在1000nm波长下的面内的双折射率(Δnxy[1000])为0.01~0.03的长条起偏振器的工序。
工序1优选包括:溶胀未拉伸的长条薄膜(A)的溶胀处理、使该长条薄膜(A)含二色性物质的染色处理、将该长条薄膜(A)的聚合物进行交联的交联处理、拉伸该长条薄膜(A)的拉伸处理、洗涤该长条薄膜(A)的洗涤处理以及将该长条薄膜(A)干燥的干燥处理。
关于上述工序1的具体实例,参照图2进行说明。图2是示出了长条起偏振器的代表性制备工序的原理的模式图。
在图2中,将卷绕成卷材状的长条薄膜20从输出部21输出。然后,长条薄膜20浸渍在含有纯水的溶胀浴31中和含有碘等的染色浴32中,用速度比不同的辊311、312、321和322在薄膜长度方向上施加张力的同时,进行溶胀处理和染色处理。然后,将溶胀处理和染色处理后的长条薄膜20浸渍在含有碘化钾等的第一交联浴33及第二交联浴34中,用速度比不同的辊331、332、341和342在薄膜长度方向上施加张力的同时,进行交联处理和最终的拉伸处理。交联处理后的长条薄膜20通过辊351和352浸渍于含有纯水的水洗浴35中,进行水洗处理。水洗处理后的薄膜20用干燥装置36干燥。通过干燥,薄膜20的水分率例如可以调节至10%~30%。最后,薄膜20被卷曲到卷曲部22上。
(溶胀处理)
溶胀处理是将未拉伸的长条薄膜(A)溶胀的工序。
作为该长条薄膜(A),使用将含有亲水性聚合物的树脂组合物制膜而形成的长条状的薄膜。作为该亲水性聚合物的薄膜,可以采用在上述(起偏振器)栏中所述的薄膜,优选是PVA系薄膜。
以下以使用由PVA系薄膜构成的长条薄膜(A)的制法为中心来说明。然而,本发明的长条起偏振器不限于使用PVA系薄膜来制备,对其它亲水性聚合物薄膜同样适用。
上述长条薄膜(A)使用未拉伸的薄膜。长条薄膜(A)的厚度优选为30μm~100μm。
长条薄膜(A)可以是卷材形状。长条薄膜(A)的卷绕长度优选为300m以上,更优选为1000~50000m。
以PVA系聚合物为主成分的长条薄膜(A)例如可以原样采用市售的薄膜。作为市售的PVA系薄膜,例如可以列举KURARAY Co.,Ltd.制造的“KURARAY VINYLON FILM”(商品名)、TOHCELLO Co.,Ltd.制造的“TOHCELLO VINYLONFILM”(商品名)、日本合成化学工业株式会社制造的“NICHIGOU VINYLON FILM”(商品名)等。
溶胀处理是在除去长条薄膜(A)的表面上的污垢的同时用水将长条薄膜(A)溶胀的工序。通过进行溶胀处理,可以防止后述二色性物质的导入不均匀。
在溶胀浴中装满水。只要不损害本发明的效果,在溶胀浴的溶液中可以添加其它物质。溶胀浴的液温通常为大约20~50℃,尤其优选大约30~40℃。将长条薄膜(A)浸渍在溶胀浴中的时间通常为大约1~7分钟。在溶胀浴以及后述的染色浴等各种浴中使用的水优选是纯水。
(染色处理)
染色处理是将二色性物质浸渍(还称之为吸附或接触等)到溶胀后的长条薄膜(A)中的工序。
在染色浴中装满染色溶液,该染色溶液是将二色性物质溶于水中得到的。另外,在染色溶液中还可以添加少量的与水具有相容性的有机溶剂。
本发明中所使用的二色性物质可以使用在上述(起偏振器)栏中所述的那些,优选是碘。
在上述染色浴中,相对于100质量份水,二色性物质(例如碘)的添加量优选为0.01质量份~0.15质量份,更优选为0.01质量份~0.05质量份。通过将添加量设定在上述范围内,可以获得Δnxy[1000]为0.01~0.03的长条起偏振器。
上述长条起偏振器的单片透射率可以通过调节二色性物质的添加量来适当增加或减少。例如,通过增加二色性物质的添加量,所得的长条起偏振器的单片透射率降低。另一方面,通过减少二色性物质的添加量,所得的长条起偏振器的单片透射率增高。
此外,在染色浴中可以添加碘化物。作为碘化物,例如可以列举碘化钾、碘化锂、碘化钠、碘化锌、碘化铝、碘化铅、碘化铜、碘化钡、碘化钙、碘化锡、碘化钛等。其中碘化钾是特别优选的。相对于100质量份水,碘化物的添加量优选为0.05质量份~0.5质量份,更优选为0.1质量份~0.3质量份。通过将碘化钾的添加量设定在上述范围内,可以获得具有优选的单片透射率并且偏光度高的起偏振器。
对长条薄膜(A)在染色浴中的浸渍时间没有特定限制,优选为大约20秒~1800秒。另外,染色浴的液温优选为大约20℃~60℃,更优选为大约30℃~50℃。染色浴的温度过高时,薄膜(A)有可能熔融,染色浴温度过低时,染色性有可能降低。另外,染色工序可以在两个以上染色浴中分开进行。
另外,在该染色浴中,可以在长度方向上拉伸长条薄膜(A)。在该情况下,在染色浴中的拉伸倍率为大约1.5~3.0倍。
(交联处理)
交联处理是在浸渗了二色性物质的长条薄膜(A)上浸渍硼酸等交联剂的工序。交联浴可以是一个浴,或者是两个以上的浴。
在交联浴中装满交联溶液,该交联溶液是将交联剂溶于水得到的。作为交联剂,例如可以列举硼酸、硼砂等硼化合物等。它们可以使用单独一种或者将两种以上并用。优选至少包含硼酸。
对交联浴中的交联剂的添加量没有特定限制,相对于100质量份水,交联剂的添加量优选为0.5质量份~10质量份,更优选为1质量份~7质量份。
另外,在交联浴中可以添加碘化物(例如碘化钾等)。相对于100质量份水,碘化物的添加量优选为0.5质量份~10质量份,更优选为1质量份~7质量份。通过将硼化合物、碘化物等的添加量设定在上述范围内,可以获得具有优选的单片透射率而且偏光度高的起偏振器。
对交联浴的液温没有特定限制,该液温优选为20~70℃的范围。对薄膜(A)的浸渍时间没有特定限制,优选为大约60秒~1200秒,更优选为大约200秒~400秒。
另外,可以在该交联浴中拉伸长条薄膜(A)。在该情况下,交联浴中的拉伸倍率为大约2~4倍。
(拉伸处理)
拉伸处理是在长度方向(MD方向)上单轴拉伸长条薄膜(A)的工序。
拉伸处理优选在从溶胀处理到交联处理之间的任何工序中进行,或者,优选在选自溶胀处理、洗涤处理中的2个以上工序中进行。其中,拉伸处理优选至少与染色处理和交联处理同时进行。
另外,从溶胀处理到交联处理之间,可以另外设置以拉伸处理为主要目的的工序。或者,在交联处理之后,可以另外设置以拉伸处理为主要目的的工序。
拉伸处理可以相对于未拉伸的长条薄膜(A)(溶胀处理前的长条薄膜(A))的原长度拉伸大约3倍~5倍,优选拉伸为4倍~5倍,更优选拉伸为4.2倍~4.8倍。另外,在2个以上工序中进行拉伸处理时,该倍率是指将2个以上工序合计的总拉伸倍率。
通过将所述拉伸倍率设定在上述范围内,可以获得Δnxy[1000]为0.01~0.03的长条起偏振器。用所述拉伸倍率获得的长条薄膜(A)具有沿倾斜方向取向的二色性物质(在使用碘的情况下为碘络合物)。通过使用该长条薄膜(A)作为液晶面板的起偏振器,可以有效地防止液晶面板倾斜方向的漏光。
在拉伸处理中,以使得长条薄膜(A)的缩幅比(neck-inratio,NR)优选为55%以下,更优选为50%以下,特别优选为35%~50%来进行拉伸。通过将缩幅比设定在50%以下,拉伸后的长条薄膜(A)具有较大宽幅。如上所述,通过使拉伸倍率较低(3倍~5倍),可以制备所述缩幅比的长条薄膜(A)。
另外,在本说明书中,在未拉伸薄膜的宽度设定为Wo,拉伸后的薄膜的宽度设定为W时,缩幅比(NR)通过式NR={(Wo-W)/Wo}×100来算出。在采用拉伸倍率和/或辊法拉伸时,通过调节辊间距离,可以适当增加或减少上述缩幅比。例如,在减小拉伸倍率和/或辊间距离时,缩幅比变小;而在增大拉伸倍率和/或辊间距离时,缩幅比增大。
通过改变长条薄膜(A)的拉伸倍率和/或长条薄膜中的二色性物质(优选碘)的含量,可以将上述面内的双折射率(Δnxy[1000])控制在适当的数值。例如,通过使长条薄膜(A)的拉伸倍率较低,可以获得Δnxy[1000]较小的长条薄膜(A)。另一方面,通过减少长条薄膜(A)中的二色性物质的含量(也就是说提高薄膜的单片透射率),可以获得Δnxy[1000]较大的长条薄膜(A)。另外,通过增加长条薄膜(A)中的二色性物质的含量,可以获得Δnxy[1000]较小的长条薄膜(A)。
(洗涤处理)
洗涤处理是洗掉在经由上述各工序的长条薄膜(A)上附着的硼等不需要的残留物的工序。
上述交联的长条薄膜(A)在从交联浴中取出后引入到洗涤浴中。
洗涤浴一般使用水,根据需要,还可以添加适宜的添加剂。
洗涤浴的液温优选为大约10℃~60℃,更优选为大约15℃~40℃。另外,对洗涤处理的次数没有特定限制,可以实施多次。
(干燥处理)
干燥处理是将洗涤后的长条薄膜(A)干燥的工序。
上述洗涤的长条薄膜(A)在从洗涤浴中取出后进行干燥。
干燥方法可以采用自然干燥、风干、加热干燥等适宜方法。通常,优选使用加热干燥。在加热干燥中,例如,优选的是,加热温度为大约20~80℃,干燥时间为大约1~10分钟。
通过上述工序1获得的长条起偏振器如上所述是对含二色性物质的长条薄膜(A)进行拉伸而获得的拉伸薄膜。该长条起偏振器的厚度优选为5μm~50μm,更优选为10μm~40μm。
在上述长条起偏振器(长条薄膜(A))用碘染色时,长条起偏振器的碘含量优选为2.9质量%~5.5质量%,更优选为3.2质量%~5.0质量%。
此外,上述长条起偏振器优选可以含有钾。在长条起偏振器含有钾时,该长条起偏振器的钾含量优选为0.2质量%~1.2质量%,更优选为0.3质量%~1.2质量%。通过将钾含量设定在上述范围内,可以获得具有优选的单片透射率和偏光度的起偏振器。
另外,上述长条起偏振器优选可以含有硼。在长条起偏振器含有硼时,该长条起偏振器的硼含量优选为0.5质量%~3.0质量%,更优选为1.0质量%~2.8质量%。通过将硼含量设定在上述范围内,可以获得具有优选的单片透射率和偏光度的起偏振器。
另外,根据需要,上述长条起偏振器的一个面或两个面上可以粘合透明性优异的保护薄膜。作为该保护薄膜,例如可以列举三乙酰基纤维素薄膜等。
(工序2)
工序2是至少在宽度方向上拉伸长条薄膜(B)而制备折射率椭球体满足nx>ny≥nz的关系的长条相位差膜的工序。
作为该长条薄膜(B),优选使用降冰片烯系聚合物薄膜或者纤维素系聚合物薄膜。作为该薄膜,可以使用上述(相位差膜)栏中所述的那些。长条薄膜(B)通常使用未拉伸的薄膜,但可以进行一定的单轴或双轴拉伸。
长条薄膜(B)可以是卷材形状。长条薄膜(B)的卷绕长度优选为300m以上,更优选为1000~50000m。
对拉伸上述长条薄膜(B)的方法没有特定限制,只要该方法可以至少在宽度方向(TD方向)上拉伸。作为该拉伸方法,例如可以列举横向单轴拉伸法、纵横向同时双轴拉伸法或纵横向顺序双轴拉伸法。拉伸上述长条薄膜(B)时的温度优选为120℃~200℃。另外,上述长条薄膜(B)的拉伸倍率优选为超过1倍且3倍以下。
通过所述拉伸处理,可以获得折射率椭球体满足nx>ny≥nz的长条薄膜(B)。该拉伸后的长条薄膜(B)可以作为长条相位差膜使用。
如上所述,长条相位差膜通过至少在宽度方向上拉伸长条薄膜(B)来获得。因此,长条相位差膜在宽度方向上的长度大于长条薄膜(B)的原来宽度(拉伸前的宽度)。因此,可以制备折射率椭球体满足nx>ny≥nz而且宽幅的长条相位差膜。
(工序3)
工序3是在上述工序1中获得的长条起偏振器的一个面上层压上述工序2中获得的长条相位差膜而制备长条光学层压薄膜的工序。
上述长条起偏振器与长条相位差膜配置成长条相位差膜的慢轴方向与长条起偏振器的吸收轴方向基本上正交。
上述工序1中获得的长条起偏振器的慢轴是在与长度方向基本上平行的方向上。另一方面,上述工序2中获得的长条相位差膜的慢轴是在与长度方向基本上垂直的方向上。因此,在工序3中,长条起偏振器和长条相位差膜分别在长度方向上引出并且叠合来层压和粘合(所谓的辊对辊粘合)。通过该方法,可以获得长条相位差膜的慢轴方向与长条起偏振器的吸收轴方向基本上正交的方式层压的上述长条光学层压薄膜。本发明的长条光学层压薄膜由于采用所述辊对辊粘合法,因此生产率可以大幅提高。
本发明的光学层压薄膜可以通过将上述长条光学层压薄膜冲裁为适当形状来制作。
另外,上述长条起偏振器与长条相位差膜优选通过粘合层粘合。在本说明书中,“粘合层”是指将毗邻的部件的表面相互接合,以实用上充分的粘合力和粘合时间使之一体化的层。作为形成上述粘合层的材料,例如,可以列举粘合剂、胶粘剂、锚固涂层剂。上述粘合层可以是在被粘合体的表面上形成锚固涂层剂,再于其上形成粘合剂层或胶粘剂层的多层结构。另外,还可以是肉眼不能分辨的薄层(还称为细纹(hairline))。
(其它工序)
本发明的制备方法可以在上述工序3之后进一步包括以下工序4。
工序4是将上述工序3中所获得的长条光学层压薄膜冲裁为长方形状而制作长方形状的光学层压薄膜的工序。
通过将上述长条光学层压薄膜冲裁为长方形状,可以制作长方形状的光学层压薄膜。该加工通常使用汤姆逊刀片(Thomson blade)。上述长方形状的光学层压薄膜例如可以用作液晶显示装置的构成部件。长方形状的光学层压薄膜的对角线长度优选为70英寸以上,更优选为80英寸以上,特别优选为100英寸以上。
如上所述,长条起偏振器和长条相位差膜均为宽幅的薄膜,因此将它们层压而形成的长条光学层压薄膜也成为宽幅的。因此,根据本发明,例如,可以获得对应于对角尺寸70英寸以上的液晶显示装置的、大面积且长方形状的光学层压薄膜。
优选的是,上述长方形状的光学层压薄膜冲裁为其长边方向与层压的起偏振器的吸收轴方向基本上平行。优选的是,上述长方形状的光学层压薄膜冲裁为其长边方向与层压的起偏振器的吸收轴方向基本上正交。特别优选的是,上述长方形状的光学层压薄膜冲裁为其长边方向与层压的起偏振器的吸收轴方向基本上正交。这种长方形状的光学层压薄膜优选配置在液晶单元的背灯侧。另外,在本说明书中,“基本上平行”包括上述长边方向与上述吸收轴方向形成的角度为0°±2°,优选0°±1°的情况。“基本上正交”包括上述长边方向与上述吸收轴方向所形成的角度为90°±2°,优选90°±1°的情况。
<光学层压薄膜等的用途>
本发明的光学层压薄膜可以作为任意装置的构成部件组装到装置中。该装置例如:OA器材如个人电脑监视器、笔记本式个人计算机、复印机等;便携式器材如手机、手表、数码相机、便携式信息终端(PDA)、便携式游戏机等;家用电器如摄像机、电视、微波炉等;安装在车辆上的器材如后面监视器、汽车导航系统用监视器、汽车声频装置等;展示器材如商店用信息用监视器;警戒器材如监视用监视器;护理和医疗器材如护理用监视器、医疗用监视器等。
优选的是,上述光学层压薄膜组装到电视中。电视的屏幕尺寸(长方形状屏幕的对角线的长度)优选为70英寸以上,更优选为80英寸以上,特别优选为100英寸以上。
实施例
通过实施例和比较例来进一步说明本发明。另外,本发明不仅仅局限于这些实施例。实施例和比较例中使用的各种分析方法如下所述。
(1)单片透射率的测定方法:
单片透射率(T)使用分光光度计[村上色彩技术研究所(株)制造,商品名“DOT-3”]测定。单片透射率是基于JIS Z 8701-1995的2度视野的三刺激值的Y值。
(2)起偏振器的偏光度的测定方法:
偏光度通过使用分光光度计[村上色彩技术研究所(株)制造,商品名“DOT-3”]测定平行透射率(H0)和正交透射率(H90),根据式:偏光度(%)=[(H0-H90)/(H0+H90)]1/2×100来计算。平行透射率(H0)是通过将2片相同的起偏振器以彼此吸收轴平行的方式叠合而制备的平行型层压起偏振器的透射率值。正交透射率(H90)是将2片相同的起偏振器以彼此吸收轴正交的方式叠合而制备的正交型层压起偏振器的透射率值。上述透射率是基于JIS Z 8701-1995的2度视野的三刺激值的Y值。
(3)起偏振器的双折射率(Δnxy[λ])的测定方法:
双折射率使用王子计测机器(株)制造的近红外相位差测定装置(商品名“KOBRA-31X100/IR”)在1000nm波长、23℃下测定。
(4)各元素(I、K)含量的测定方法:
根据预先使用标准试样制作的校准曲线,由通过荧光X射线分析法在下述条件下测定直径10mm圆形样品所获得的X射线强度来计算各元素的含量。
·分析装置:理学电机工业制造,荧光X射线分析装置(XRF),商品名“ZSX100e”
·对阴极:铑
·分光晶体:氟化锂
·激发光能:40kV-90mA
·碘测定线:I-LA
·钾测定线:K-KA
·定量法:FP法
·2θ角峰:103.078度(碘),136.847度(钾)
·测定时间:40秒
(5)缩幅比的测定方法:
分别测定拉伸前的薄膜的宽度(Wo)和拉伸后的薄膜的宽度(W),由式NR={(Wo-W)/Wo}×100来计算缩幅比(NR)。
(6)相位差膜的相位差值(Re[λ]、Rth[λ])的测定方法:
相位差值使用王子计测机器(株)制造的“KOBRA21-ADH”(商品名)在590nm波长、23℃下测定。另外,平均折射率采用由阿贝折射计(由ATAGO Co.,Ltd.制造,商品名“DR-M4”)测定的值。
(7)厚度的测定方法:
在厚度小于10μm时,用薄膜用分光光度计(大冢电子(株)制造,商品名“瞬間マルチ測光システムMCPD-2000”)测定。在厚度为10μm以上时,使用Anritsu Corporation制造的数字测微计“KC-351C型”测定。
(8)液晶显示装置的对比度的测定方法:
在23℃的暗室内,从点亮背灯起30分钟之后,使用ELDIM公司制造的“EZ Contrast 160D”(商品名),测定显示屏幕的方位角0°~360°、极角60°的显示白色图像和黑色图像时的XYZ显示系的Y值来获得对比度。由白色图像的Y值(YW)和黑色图像的Y值(YB)计算倾斜方向的对比度(YW/YB)。另外,液晶面板的长边方向作为方位角0°,法线方向作为极角0°。
[长条起偏振器(a1)的制备例]
准备宽度3400mm、厚度75μm的、以聚乙烯醇系树脂为主成分的长条薄膜[KURARAY Co.,Ltd.制造,商品名“VF-PS#7500]。将该长条薄膜浸渍在下述(1)~(5)的5个浴中,同时在薄膜的长度方向上施加张力,进行拉伸,使得最终的拉伸倍率是薄膜原长度的4.5倍,缩幅比为50%。将该拉伸薄膜在60℃的空气循环式干燥炉内干燥1分钟,制作长条起偏振器(a1)。所制作的长条起偏振器(a1)具有1700mm的宽度和40μm的厚度。该长条起偏振器(a1)的各种特性如表1所示。
(1)溶胀浴:30℃的纯水
(2)染色浴:30℃的水溶液,其以100质量份水计包含0.038质量份碘和0.2质量份碘化钾。
(3)第一交联浴:40℃的水溶液,其以100质量份水计包含3质量份碘化钾和3质量份硼酸。
(4)第二交联浴:60℃的水溶液,其以100质量份水计包含5质量份碘化钾和4质量份硼酸。
(5)水洗浴:25℃的水溶液,其以100质量份水计包含3质量份碘化钾。
[长条起偏振器(a2)的制备例]
除了在染色浴中碘的添加量以100质量份水计为0.025质量份以及使得最终拉伸倍率为薄膜原长度的6.0倍、缩幅比为65%进行拉伸之外,用与上述长条起偏振器(a1)的制备例同样的方法制备长条起偏振器(a2)。所制备的长条起偏振器(a2)具有1300mm的宽度和25μm的厚度。该长条起偏振器(a2)的各种特性如表1所述。
表1
 长条起偏振器(a1)   长条起偏振器(a2)
  最终拉伸倍率(倍)   4.5   6.0
  缩幅比(%)   50   65
  宽度(mm)   1700   1300
  单片透射率(%)   38.5   42.2
  偏光度(%)   99.99   99.99
  碘含量(质量%)   4.7   2.7
  钾含量(质量%)   1.2   0.7
  Δnxy[1000]   0.017   0.033
[长条相位差膜(b1)的制备例]
准备卷材状的、含有降冰片烯系聚合物的高分子薄膜[Optes Co.,Ltd.制造,商品名“ZEONOR ZF14-100”,宽度600mm,厚度100μm]。使用拉伸拉幅机,通过固定端横向单轴拉伸法(固定长度方向在横向上拉伸的方法),在150℃的空气循环式恒温炉内将该高分子薄膜拉伸2.7倍,制作长条相位差膜(b1)。所制作的长条相位差膜(b1)具有1800mm的宽度和35μm的厚度。该长条相位差膜(b1)的各种特性如表2中所述。
[长条相位差膜(b2)的制备例]
除了使用卷材状的、含有纤维素系聚合物(乙酰基取代度(DSac)=0.04,丙酰基取代度(DSpr)=2.76)的高分子薄膜(厚度80μm)代替上述含有降冰片烯系聚合物的高分子薄膜以外,与上述长条相位差膜(b1)的制备例同样地进行拉伸,制作长条相位差膜(b2)。所制备的长条相位差膜(b2)具有40μm的厚度。
[相位差膜(b3)的制备例]
将聚酰亚胺(6FDA/TFMB)溶于甲基异丁基酮,制备15质量%的聚酰亚胺溶液。前述聚酰亚胺通过2,2’-双(3,4-二羧基苯基)六氟丙酸二酐与2,2-双(三氟甲基)-4,4’-二氨基联苯反应而获得。
用缝口模头涂布器将该聚酰亚胺溶液均匀地流延到三乙酰基纤维素薄膜(厚度80μm)的表面上,形成膜状。然后,将该膜放入到多室型的空气循环式干燥炉内,在80℃下2分钟,在135℃下5分钟,在150℃下10分钟,从低温缓慢升温的同时让溶剂蒸发,在三乙酰基纤维素薄膜上形成聚酰亚胺层。该聚酰亚胺层的尺寸比对角尺寸40英寸的长方形状更大,该聚酰亚胺层用作相位差膜(b3)。另外,在使用聚酰亚胺层(相位差膜(b3))时,将其从三乙酰基纤维素薄膜上剥离。这样制作的相位差膜(b3)的各种特性如表2所述。
表2
  相位差膜(b1)   相位差膜(b3)
  折射率椭球体   nx>ny>nz   nx=ny>nz
  厚度(μm)   35   3.7
  T[590](%)   91   90
  Re[590](nm)   120   1
  Rth[590](nm)   160   150
  Nz系数   1.33   -
[实施例1]
通过以聚乙烯醇系聚合物[日本合成化学工业(株)制造,商品名“GOHSEFIMER Z200”]为主成分的水溶性粘合剂层(厚度1μm),将上述长条相位差膜(b1)层压在上述长条起偏振器(a1)的一个面上。其中,按照相位差膜(b1)的慢轴方向与长条起偏振器(a1)的吸收轴方向为大约90°的方式配置长条相位差膜(b1)。
另一方面,通过该水溶性粘合剂层(厚度1μm),将厚度80μm的三乙酰基纤维素薄膜层压在上述长条起偏振器(a1)的另一个面上。这样,制作了宽度1700mm的长条状的光学层压薄膜。用汤姆逊刀片将该长条光学层压薄膜冲裁为对角尺寸40英寸的长方形状,制作长方形状的光学层压薄膜(x1)。
[实施例2]
除了使用长条相位差膜(b2)代替长条相位差膜(b1)以外,与实施例1同样地层压各薄膜,制作宽度1700mm的长条光学层压薄膜。用汤姆逊刀片将该长条光学层压薄膜冲裁为对角尺寸40英寸的长方形状,制作长方形状的光学层压薄膜(x2)。
[比较例]
除了使用上述长条起偏振器(a2)代替长条起偏振器(a1)以外,与实施例1同样地层压各薄膜,制作宽度1300mm的长条光学层压薄膜。用汤姆逊刀片将该长条光学层压薄膜冲裁为对角尺寸40英寸的长方形状,制作长方形状的光学层压薄膜(x3)。
[实施例1的评价试验]
从包含VA模式的液晶单元的市售液晶显示装置[SonyCorporation制造的40英寸液晶电视,商品名“BRAVIAKDL-40X1000”]取出液晶面板,全部除去在液晶单元的上下配置的偏光板等光学薄膜。将该液晶单元的玻璃板的表面和背面洗净。
通过丙烯酸系粘合剂层将上述实施例1的光学层压薄膜(x1)粘合在所得液晶单元的观看侧上。其中,配置该光学层压薄膜(x1),使得在该光学层压薄膜(x1)上层压的相位差膜(b1)与液晶单元相对。此外,配置该光学层压薄膜(x1),使得在光学层压薄膜(x1)上层压的起偏振器(a1)的吸收轴方向与该液晶单元的长边方向平行。
另一方面,在上述液晶单元的背灯侧,通过丙烯酸系粘合剂层粘合上述相位差膜(b3)。此外,在该相位差膜(b3)与液晶单元的粘合面的相反侧表面上,通过丙烯酸系粘合剂层,粘合市售偏光板[日东电工公司制造的商品名“NPF·SEG1224DU”]。其中,配置该市售偏光板,使得该市售偏光板的吸收轴方向与该液晶单元的长边方向正交。
这样制作的液晶面板与原来的液晶显示装置的背灯单元结合,构成实施例1的液晶显示装置(y1)。
测定该液晶显示装置(y1)的显示特性,结果正面方向的对比度为1280,倾斜方向的对比度为66。
[实施例2的评价试验]
除了使用实施例2的光学层压薄膜(x2)代替光学层压薄膜(x1)以外,与上述实施例1的评价试验同样地制作液晶面板,并制作组装该液晶面板的液晶显示装置(y2)。
测定该液晶显示装置(y2)的显示特性,结果正面方向和倾斜方向的对比度均与上述实施例1的液晶显示装置(y1)相同。
[比较例的评价试验]
除了使用比较例的光学层压薄膜(x3)代替光学层压薄膜(x1)以外,与上述实施例1的评价试验同样地制作液晶面板,并制作组装该液晶面板的液晶显示装置(y3)。
测定该液晶显示装置(y3)的显示特性,结果正面方向的对比度为950,倾斜方向的对比度为63。
从以上结果可以判定,具备实施例1的光学层压薄膜(x1)和实施例2的光学层压薄膜(x2)的液晶显示装置(y1)和(y2)具有优异的对比度。

Claims (7)

1.一种光学层压薄膜,其特征在于,其具有起偏振器和层压在该起偏振器的一个面上的相位差膜,其中,
前述起偏振器具有含二色性物质的亲水性聚合物的拉伸薄膜,且前述起偏振器在1000nm波长下的面内的双折射率(Δnxy[1000])为0.01~0.03,
前述相位差膜的折射率椭球体满足nx>ny≥nz的关系,并且,
配置成前述相位差膜的慢轴方向与前述起偏振器的吸收轴方向基本上正交。
2.根据权利要求1所述的光学层压薄膜,其中前述起偏振器的单片透射率为42%以下,而且所述起偏振器的偏光度为98%以上。
3.根据权利要求1或2所述的光学层压薄膜,其中前述相位差膜是包含降冰片烯系聚合物或纤维素系聚合物的拉伸薄膜。
4.根据权利要求1~3的任一项所述的光学层压薄膜,其中前述相位差膜的Nz系数为1.0~1.5。
5.根据权利要求1~4的任一项所述的光学层压薄膜,其中前述起偏振器和前述相位差膜通过粘合层来层压。
6.一种制备长条光学层压薄膜的方法,所述方法包括以下工序1~工序3,
工序1:对含二色性物质的亲水性聚合物的长条薄膜(A)进行拉伸,制作在1000nm波长下的面内的双折射率(Δnxy[1000])为0.01~0.03的长条起偏振器的工序;
工序2:通过至少在宽度方向上拉伸长条薄膜(B)来制备折射率椭球体满足nx>ny≥nz的关系的长条相位差膜的工序;
工序3:将工序2中获得的长条相位差膜层压于工序1中获得的长条起偏振器的一个面上来制备长条光学层压薄膜的工序。
7.一种液晶显示装置,其具备权利要求1~5的任一项所述的光学层压薄膜。
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