CN101910890A - 偏振板 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供在贴合于液晶单元制成液晶面板的情况下,即使暴露于各种环境条件下也不会发生偏振板端部凸起等问题的偏振板。本发明的偏振板在由聚乙烯醇树脂构成的偏振膜的两面上层叠有粘合剂层,进而在所述粘合剂层的至少单面上借助所述粘合剂层层叠有保护膜,贴合在液晶单元上来使用,在所述粘合剂层中,靠近液晶单元侧的粘合剂层的储能弹性模量在23℃~80℃的温度范围时为0.15MPa~1MPa,且靠近液晶单元侧的粘合剂层相对于偏振膜的剥离强度为11N/25mm以上。
Description
技术领域
本发明涉及,在由聚乙烯醇树脂构成的偏振膜的两面上层叠有粘合剂层,在其至少单面上层叠有保护膜的偏振板。
背景技术
偏振板作为液晶显示装置中的供给偏振的元件、或作为检测偏振的元件被广泛使用。作为这样的偏振板,以往一直使用在由聚乙烯醇树脂构成的偏振膜上粘接由三乙酰纤维素构成的透明保护膜而成的制品,近年来,随着液晶显示装置向笔记本型个人电脑、移动电话等便携机器的普及,进而随着向大型电视的普及,其要求薄壁且轻型化。另外,基于移动化而使用场所遍及很广的范围,因此同时也要求其耐久性的提高。
对于偏振膜而言,一般地说,将聚乙烯醇树脂在碘等代表性二色性色素中浸渍,再以高倍率进行单轴拉伸来制造。因此,将偏振膜暴露在干热环境下会伴随收缩而产生较大的尺寸变化。例如,对于日本特开平6-109922号公报(专利文献1)中记载的偏振膜而言,以100℃加热2小时,测定前后的尺寸变化率时,观察到大于10%这样大的收缩。因此,通常,在偏振膜的两面上借助粘接剂层等来层叠透明保护膜,从而制造偏振板,由此来降低偏振膜的尺寸变化。在专利文献1中,对于在偏振膜的两面上层叠有三乙酰纤维素膜的偏振板而言,记载了以100℃加热2小时前后的尺寸变化率,收缩为2%以下,可知收缩被抑制了。
另外,在日本特开平6-59123号公报(专利文献2)中,记载了将在偏振膜的两面上层叠有三乙酰纤维素膜的偏振板以80℃加热4小时前后的尺寸变化率,收缩为0.3%以下,可知收缩被抑制了。
然而,近年,由于薄壁轻型化的原因,也需要仅在偏振膜的一个面上层叠有透明保护膜的偏振板,这样的偏振板暴露在干燥的高温环境下时,存在不能抑制偏振膜的收缩而易于产生不良情况的趋势。因此,像这样仅在偏振膜的一个面上层叠透明保护膜的偏振板的偏振膜面上设置粘合剂层,以将该粘合剂层贴合于液晶单元的状态,或者以将该粘合剂层贴合于相位差膜等其他的光学膜、再借助粘合剂贴合于液晶单元的状态,暴露于干燥的高温环境下的情况下,有时偏振板端部的粘接剂发生剥落,或者偏振板端部鼓起而使画面显示变形。这些不良情况可以认为是由于偏振膜仅有一个面被保护膜约束而引发的。
因此,本发明人等研究了在偏振膜的两面上形成粘合剂层的方法是否能解决该不良。在偏振膜的两面上形成粘合剂层而层叠了保护膜的例子例如在日本特开平5-212828号公报(专利文献3)中被公开,但存在需要充分加热压合因此制造上繁杂的问题。另外,在日本特开平9-105814号公报(专利文献4)中公开了将松弛时间105秒时的松弛弹性模量为15×105dyn/cm2以下(0.15MPa以下)的粘合剂层应用于光学膜的例子,使用将这样的粘合剂在偏振膜的两面上层叠而形成的偏振板的液晶单元暴露于耐热环境下时,会发生保护膜剥落,或偏振膜收缩而使偏振板端部凸起等的问题。
另一方面,还已知提高了储能弹性模量的粘合剂,例如在日本特开2006-235568号公报(专利文献5)中公开了23℃的储能弹性模量为0.3MPa以上的偏振板用粘合剂,在日本特开2006-309114号公报(专利文献6)中公开了如下偏振板用粘合剂,其向含有丙烯酸共聚物、侧链上具有活性能量线聚合性基团的丙烯酸共聚物的粘合性材料照射活性能量线,且将23℃的储能弹性模量设为0.3~10MPa。在这些文献中,提出了作为用于将在聚乙烯醇偏振膜(偏振片)的两面上贴合有三乙酰纤维素的3层结构的偏振板粘贴于液晶单元等的光学构件上的粘合剂,使用这样的储能弹性模量高的粘合剂的方案。
发明内容
本发明是为了解决在偏振膜的两面上形成粘合剂层时的上述技术问题而创立的,其目的在于,提供在贴合于液晶单元而制成液晶面板的情况下,即使暴露于各种环境条件下也不会发生偏振板端部凸起等问题的偏振板。
本发明的偏振板的特征在于,是在由聚乙烯醇树脂构成的偏振膜的两面上层叠有粘合剂层,进而在其至少单面上借助该粘合剂层层叠有保护膜,贴合于液晶单元来使用的偏振板,其中,所述粘合剂层中,靠近液晶单元侧的粘合剂层的储能弹性模量在23℃~80℃的温度范围时为0.15MPa~1MPa,且相对于偏振膜的剥离强度为11N/25mm以上。
在此,靠近液晶单元侧的粘合剂层优选其厚度为1μm以上10μm以下。
另外,根据本发明,也可以提供将上述的偏振板配置于液晶单元的至少单侧而成的液晶显示装置。
附图说明
图1是表示本发明的偏振板的层构成的例子的剖面示意图。
图2是表示将本发明的偏振板应用于液晶单元时的例子的剖面示意图。
图3是表示将本发明的偏振板应用于液晶单元时的另外一例的剖面示意图,其也相当于实施例和比较例中的评价用试样的层构成。
符号说明
1第一粘合剂层(液晶单元侧)
2偏振膜
3第二粘合剂层(与液晶单元相反的一侧)
5第一保护膜
6第二保护膜
7第三粘合剂层
10偏振板
20液晶单元(玻璃)
具体实施方式
<偏振板>
图1是表示本发明的偏振板的层构成的例子的剖面示意图。如该图所示,本发明的偏振板10具有如下构成,在由聚乙烯醇树脂构成的偏振膜2的两面上,分别层叠有第一粘合剂层1和第二粘合剂层3,进而在其至少单面上借助该粘合剂层来层叠有第一保护膜5和/或第二保护膜6。保护膜5、6可以仅配置一个,也可以配置两者。这样的偏振板例如通过贴合于液晶单元来构成液晶显示装置。对于本发明而言,被贴合于液晶单元时靠近液晶单元侧的第一粘合剂层1由如下粘合剂构成:储能弹性模量在23℃~80℃的温度范围为0.15MPa~1MPa,且相对于偏振膜的剥离强度为11N/25mm以上的粘合剂。
<偏振膜>
本发明中使用的偏振膜由聚乙烯醇树脂构成,具体而言,对这样的由聚乙烯醇树脂构成的膜(也简单记为聚乙烯醇树脂膜)实施单轴拉伸和基于二色性色素的染色处理,使这些二色性色素发生吸附取向。
上述构成偏振膜的聚乙烯醇树脂通常通过将聚乙酸乙烯基酯树脂皂化来得到。聚乙烯醇树脂的皂化度通常为85摩尔%以上,优选90摩尔%以上,更优选99~100摩尔%。作为聚乙酸乙烯基酯树脂,可举出作为乙酸乙烯基酯的均聚物的聚乙酸乙烯基酯树脂,除此以外还有乙酸乙烯基酯与能够与其共聚合的其他单体形成的共聚物,例如乙烯-乙酸乙烯基酯共聚物等。作为可以与乙酸乙烯基酯共聚合的其他单体,例如,可举出上述包含乙烯的烯烃类、不饱和羧酸类、乙烯基醚类、不饱和磺酸类等。聚乙烯醇树脂的聚合度通常为1000~10000的范围内,优选1500~5000的范围内。
这些聚乙烯醇树脂可以进行改性,例如也可使用利用醛类进行了改性的聚乙烯基缩甲醛、聚乙烯基缩乙醛、聚乙烯基缩丁醛等。通常,作为偏振膜制造的起始材料,使用厚度为20~100μm、优选30~80μm的聚乙烯醇树脂膜的未拉伸膜。工业上,膜的宽度为1500~4000mm是较实用的。对该未拉伸膜依次进行溶胀处理、染色处理、硼酸处理、水洗处理的处理,在直至硼酸处理的工序中实施单轴拉伸,最后进行干燥,由此可以得到偏振膜。由此得到的偏振膜的厚度例如为5~50μm。
作为偏振膜的制作方法,大致分为2种制造方法。第1种方法是,将聚乙烯醇树脂膜在空气或者惰性气体中进行单轴拉伸后,按照溶胀处理工序、染色处理工序、硼酸处理工序和水洗处理工序的顺序进行溶液处理,最后进行干燥的方法。第2种方法是,将未拉伸的聚乙烯醇树脂膜按照利用水溶液进行溶胀处理的工序、接着染色处理工序、硼酸处理工序和水洗处理工序的顺序进行溶液处理,在硼酸处理工序和/或其之前的工序中以湿式进行单轴拉伸,最后进行干燥的方法。
在任一种方法中,单轴拉伸可以进行1个工序,也可以进行2个以上的工序,但是更优选进行多个工序。拉伸方法可以采用公知的方法,例如可举出在输送膜的2个牵引辊之间设定转速差来进行拉伸的辊间拉伸、热辊拉伸法(例如专利第2731813号中记载的方法),展幅机拉伸法等。基本上工序的顺序如上所述,但是处理浴的数量、处理条件等没有制约。另外,根据其他目的可以加入在上述第1和第2的方法中没有记载的工序。作为这样的工序的例子,可举出在硼酸处理后,基于不含硼酸的碘化物水溶液的浸渍处理(碘化物处理)或基于不含硼酸的含有氯化锌等的水溶液的浸渍处理(锌处理)等。
溶胀处理工序是为了除去膜表面的异物、除去膜中的增塑剂、对下面工序赋予易染色性、将膜进行塑化等目的而进行的。处理条件可以在能够达到上述目的且不会发生基材膜的极端性溶解、失透等不良情况的范围内进行决定。使预先在气体中拉伸过的膜溶胀时,例如可以将膜浸渍于20~70℃、优选30~60℃的水溶液中来进行。膜的浸渍时间为30~300秒,优选60~240秒。从头开始使未拉伸的辊卷料膜溶胀时,可以将膜浸渍于例如10~50℃、优选20~40℃的水溶液中来进行。膜的浸渍时间为30~300秒,优选60~240秒。
对于溶胀处理工序,由于膜在宽度方向上发生溶胀易于产生在膜上引入褶皱等问题,因此优选利用扩展辊(expander roll)、螺旋辊、冕状辊、十字导轨(cross guider)、弯曲截盘(日文原文:ベンドバ一)、展幅夹等公知的扩展装置一边将膜的褶皱去除一边输送膜。为了使浴中的膜输送稳定化,将溶胀浴中的水流以水中喷淋的方式进行控制,或者并用EPC(Edge Position Control装置:检测膜的端部,防止膜的蛇行的装置)等也是有用的。在本工序中,由于在膜的输送方向上也会发生膜的溶胀扩大,因此为了消除输送方向的膜的松弛,优选采用对例如处理槽前后的输送辊的速度进行控制等的方法。另外,所使用的溶胀处理浴除了纯水以外,还可以使用在0.01~0.1质量%的范围内添加有硼酸(例如日本特开平10-153709号公报所记载)、氯化物(例如日本特开平06-281816号公报中所记载)、无机酸、无机盐、水溶性有机溶剂、醇类等的水溶液。
在基于二色性色素的染色处理工序中,是为了使二色性色素在膜上吸附、取向等目的而进行的。处理条件可以在能够达到上述目的且不会发生基材膜的极端性溶解、失透等不良情况的范围内进行决定。作为二色性色素使用碘时,例如可以在10~45℃、优选20~35℃的温度条件下,使用按质量比计碘/碘化钾/水=0.003~0.2/0.1~10/100的浓度的水溶液进行30~600秒、优选60~300秒的浸渍处理。代替碘化钾,可以使用其他的碘化物,例如碘化锌等。另外,也可以将其他的碘化物与碘化钾并用。进而,也可使碘化物以外的化合物例如硼酸、氯化锌、氯化钴等共存。添加硼酸时,从含有碘的观点考虑与下述的硼酸处理有区别。只要相对于水100质量份,含有0.003质量份以上的碘,则可以认为是染色槽。
作为二色性色素使用水溶性二色性染料时,例如可以在20~80℃、优选30~70℃的温度条件下,使用按质量比计为二色性染料/水=0.001~0.1/100的浓度的水溶液,进行30~600秒、优选60~300秒的浸渍处理。所使用的二色性染料的水溶液可以含有染色助剂等,例如硫酸钠等无机盐,也可以含有表面活性剂等。二色性染料可以是单独一种,也可并用2种类以上的二色性染料。
如上所述,也可以在染色槽中进行膜拉伸。拉伸可以通过使染色槽的前后的牵引辊存在转速差等方法来进行。另外,与溶胀处理工序中相同,可以在染色浴中和/或浴的出入口处设置扩展辊(expander roll)、螺旋辊、冕状辊、十字导轨、弯曲截盘等。
硼酸处理可以如下进行:在相对于水100质量份含有1~10质量份的硼酸的水溶液中,浸渍利用二色性色素染过色的聚乙烯醇树脂膜。二色性色素为碘时,优选含有1~30质量份的碘化物。
作为碘化物,可举出碘化钾、碘化锌等。另外,可以使碘化物以外的化合物共存,例如使氯化锌、氯化钴、氯化锆、硫代硫酸钠、亚硫酸钾、硫酸钠等共存。
硼酸处理是为了通过交联进行耐水化、进行色相调整(防止发蓝等)等目的而实施的。为通过交联进行耐水化而进行硼酸处理时,根据需要,还可以在硼酸以外或与硼酸一起使用乙二醛、戊二醛等交联剂。此外,有时将用于耐水化的硼酸处理称为耐水化处理、交联处理、固定化处理等名称。另外,还有时将用于色相调整的硼酸处理称为补色处理、再染色处理等名称。
该硼酸处理可以根据其目的,对硼酸和碘化物的浓度、处理浴的温度进行适宜变更。用于耐水化的硼酸处理、用于色相调整的硼酸处理没有特别地被区分,可以通过下述的条件来实施。在对辊卷料膜进行溶胀处理、染色处理、硼酸处理且硼酸处理是以基于交联的耐水化为目的的情况下,可以使用相对于水100质量份含有硼酸3~10质量份、碘化物1~20质量份的硼酸处理浴,通常在50~70℃、优选55~65℃的温度来进行。浸渍时间为90~300秒。此外,在对预先经过拉伸的膜进行染色处理、硼酸处理时,硼酸处理浴的温度通常为50~85℃,优选为55~80℃。
在用于耐水化的硼酸处理之后,可以进行用于色相调整的硼酸处理。例如,二色性染料为碘时,为了该目的,可以使用相对于水100质量份含有硼酸1~5质量份、碘化物3~30质量份的硼酸处理浴,通常在10~45℃的温度进行。浸渍时间,通常为3~300秒,优选为10~240秒。后续的用于色相调整的硼酸处理,与用于耐水化的硼酸处理相较,通常在低硼酸浓度、高碘化物浓度、低温度的条件下进行。
二色性染料为碘时,为了进一步色相调整,可以进行利用碘化物溶液的处理。例如,使用相对于水100质量份含有碘化钾0.5~5质量份的处理浴,通常在5~40℃的温度进行。浸渍时间通常为3~300秒,优选5~120秒。
上述硼酸处理可以包括多个工序,通常,多通过2~5个工序来进行。这时,所使用的各硼酸处理槽的水溶液组成、温度只要在上述范围内,可以相同也可以不同。上述用于耐水化的硼酸处理、用于色相调整的硼酸处理也可以分别以多个工序进行。
此外,在硼酸处理工序中,也与染色处理工序同样地可以进行膜的拉伸。最终的累积拉伸倍率为例如4~7倍左右,优选4.5~6.5倍。在此所谓的累积拉伸倍率是指,辊卷料膜的长度方向基准长度在所有的拉伸处理结束后的膜中会变为怎样的长度的意思,例如,辊卷料膜的情况下为1m的部分在所有的拉伸处理结束后的膜中变为5m时,这时的累积拉伸倍率为5倍。累积拉伸倍率可以以(制造后的偏振膜的长度)/(辊卷料膜的长度)的比的形式来表示。
硼酸处理之后可以进行水洗处理。水洗处理可以如下进行:对为了耐水化和/或色相调整而进行了硼酸处理的聚乙烯醇树脂膜,实施例如在水中浸渍的方法、以水喷淋形式进行喷雾的方法、并用浸渍和喷雾的方法等。水洗处理中的水的温度通常为2~40℃,浸渍时间为2~120秒。
在此,在拉伸处理后的各工序中,可以以膜的张力分别实质上恒定的方式进行张力控制。具体而言,在染色处理工序中结束拉伸的情况下,在以后的硼酸处理工序和水洗处理工序中进行张力控制。在染色处理工序之前工序中结束了拉伸的情况下,在包括染色处理工序和硼酸处理工序的以后的工序中进行张力控制。硼酸处理工序包括多个硼酸处理工序时,优选在最初或从最初到第2段的硼酸处理工序中拉伸上述膜,在从进行了拉伸处理的硼酸处理工序之后的硼酸处理工序开始直至水洗工序的各工序中进行张力控制,或在从最初至第3段的硼酸处理工序中拉伸上述膜,在从进行了拉伸处理的硼酸处理工序之后的硼酸处理工序开始直至水洗工序的各工序中进行张力控制,但是工业上更优选在最初或从最初至第2段的硼酸处理工序中拉伸上述膜,从进行了拉伸工序的硼酸处理工序之后的硼酸处理工序开始直至水洗工序的各工序中进行张力控制。此外,在硼酸处理后,进行上述碘化物处理或锌处理时,对这些工序也可以进行张力控制。
从溶胀处理直至水洗处理的各工序中的张力可以相同,也可不同,张力控制中向膜施加的张力没有特别限制,可以在每单位宽度上为150~2000N/m、优选600~1500N/m的范围内适宜设定。张力小于150N/m时,膜上有易于产生褶皱等的趋势。另一方面,若张力大于2000N/m,则产生膜断裂、因轴承的磨损导致的低寿命化等问题。另外,该每单位宽度上的张力由该工序的入口附近的膜宽度和张力检测器的张力值算出。此外,进行张力控制时,有时不可避免地进行若干拉伸、收缩,但是在本发明中,这些不包括在拉伸处理中。
在偏振膜制作工序的最后,进行干燥处理。干燥处理优选以张力逐渐变化的方式分多段来进行,但由于设备上的制约等,通常以2~3段来进行。以2段进行时,优选前段中的张力从600~1500N/m的范围选定,后段中的张力从250~1200N/m的范围选定。张力变得过大时,膜的断裂增多,张力变得过小时,褶皱的产生增多,因而不优选。另外,优选前段的干燥温度从30~90℃的范围中选定,后段的干燥温度从50~100℃的范围中选定。若温度变得过高,则膜的断裂变多,且光学特性降低,若温度变得过低,则条纹变多,因而不优选。干燥处理温度可以设为例如60~600秒,各段中的干燥时间可以相同也可以不同。若时间过长,则生产率的方面不优选,若时间过短,则干燥变得不充分,因而不优选。
这样得到的偏振膜的尺寸变化率为2.7%以下,优选为1.5%以下,更优选为1.0%以下。此外,该偏振膜的尺寸变化率按如下方法计算:按照试验片的一边与偏振膜的拉伸轴方向平行的方式,制成100mm×100mm的尺寸的试验片,将相对于该试验片的拉伸轴方向垂直的方向(TD方向)的初期尺寸设为A,将使该试验片在85℃的干热环境下保持96小时后的TD方向的尺寸设为B,利用下述式来算出。
尺寸变化率(%)=(A-B)/A×100
具有上述优选范围内的尺寸变化率的偏振膜,可以通过控制例如偏振膜的干燥温度和/或干燥时间来得到。
另外,经由偏振膜制作工序而得的偏振膜,对于其含水率没有特别限制,但是优选3~14质量%的范围内,更优选3~10质量%的范围内,特别优选3~8质量%的范围内。偏振膜的含水率小于3质量%时,偏振膜发脆变得易于沿拉伸方向断裂,因此操作上困难,另外,当偏振膜的含水率大于14质量%时,有偏振膜在干热环境下易于收缩之虞。此外,偏振膜的含水率例如可以通过在105℃干热下保持1小时,由前后的质量变化来算出。具有上述的优选范围内的含水率的偏振膜,例如可以通过对偏振膜的干燥温度和/或干燥时间进行控制来得到。
这样,通过对聚乙烯醇树脂膜实施单轴拉伸、基于二色性色素的染色处理和硼酸处理,可以得到由聚乙烯醇树脂构成的偏振膜。该偏振膜的厚度通常在5μm~50μm的范围内。
<粘合剂层>
在本发明中,在利用上述方法制造的由聚乙烯醇树脂构成的偏振膜2的两面上层叠形成有粘合剂层1、3。而且其特征在于,贴合于液晶单元时靠近液晶单元侧的第一粘合剂层1在23℃~80℃的温度范围时具有0.15MPa~1MPa的储能弹性模量。该储能弹性模量小于0.15MPa时,粘合剂层过于柔软,难以对偏振膜暴露于耐热环境下时所产生的偏振膜的收缩进行抑制。另一方面,若大于1MPa,则以将偏振板(在偏振膜的两面上层叠有粘合剂层,进而在其至少单面上借助该粘合剂层层叠有保护膜的构件)贴合于液晶单元的状态暴露于耐热环境下时,存在易于观察到在偏振板端部发生鼓起之类的变形状态的趋势。通过将具有这样的特性的粘合剂层作为在贴合于液晶单元时靠近液晶单元侧的第一粘合剂层1,可以抑制偏振膜的收缩,且可以有效抑制偏振板端部的鼓起现象。
这样的粘合剂层可以使用以往能够在液晶显示装置用中使用的各种粘合剂、例如丙烯酸系、橡胶系、聚氨酯系、硅酮系、聚乙烯基醚系等粘合剂来形成。另外,可以使用能量线固化型、热固化型的粘合剂,其中,优选将透明性、耐候性、耐热性等优异的丙烯酸树脂作为基质聚合物的粘合剂(以下记为“丙烯酸系粘合剂”)。需要说明的是,粘合剂也被称为压敏粘接剂,是仅通过按压押就粘接于其他物质的表面、且在将其从被粘面剥离时只要被粘物具有强度就可以几乎不残留痕迹地除去的粘弹性体。
丙烯酸系粘合剂没有特别的限制,可以优选使用(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯之类的(甲基)丙烯酸酯基质聚合物、使用2种以上上述(甲基)丙烯酸酯等的共聚合基质聚合物。进而,在这些基质聚合物中可以共聚有极性单体。作为极性单体,可举出例如(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸羟基乙酯、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯之类的具有羧基、羟基、酰胺基、氨基、环氧基等官能团的单体。
这些丙烯酸系粘合剂当然可以单独使用,但是通常与交联剂并用。作为交联剂可以例示如下物质:与羧基之间形成羧酸金属盐的2价或多价的金属盐;与羧基之间形成酰胺键的多胺化合物;与羧基之间形成酯键的多环氧化合物或多元醇化合物;与羧基之间形成酰胺键的聚异氰酸酯化合物等。其中,聚异氰酸酯化合物作为有机交联剂被广泛使用。
所谓能量线固化型粘合剂,是指具有受到紫外线、电子束等能量线的照射会发生固化的性质,在能量线照射前还具有粘合性,且具有密合于膜等被粘物时通过能量线的照射发生固化可以调整密合力的性质的粘合剂。作为能量线固化型粘合剂,特别优选使用紫外线固化型粘合剂。能量线固化型粘合剂一般将丙烯酸系粘合剂和能量线聚合性化合物作为主成分。通常还配合有交联剂,另外根据需要,可以配合光聚合引发剂、光增感剂。
对于在通常的图像显示装置或图像显示装置用的光学膜中使用的粘合剂层而言,其储能弹性模量至多为0.1MPa左右,与此相比,本发明中使用的第一粘合剂层的储能弹性模量为0.15MPa~1MPa这样的显著高的值。在此,储能弹性模量“在23℃~80℃的温度范围时为0.15MPa~1MPa”是指,在该范围的任一温度下储能弹性模量都在上述范围内取值。储能弹性模量通常随这温度上升逐渐减少,因此如果23℃和80℃的储能弹性模量都在上述范围内,则可以认为在该范围的温度下显示上述范围的储能弹性模量。80℃的储能弹性模量小于0.15MPa时,在偏振板化后,贴合于液晶单元并暴露于耐热环境时,偏振膜的收缩量会变大。另一方面,若23℃的储能弹性模量大于1Mpa时,偏振板化后,贴合于液晶单元并暴露于耐热环境时,在偏振膜与保护膜之间或偏振板与液晶单元之间,有时会发生剥离或产生气泡等问题。
为了制造在23℃~80℃的温度范围具有0.15MPa~1MPa的储能弹性模量的粘合剂层,可以使用例如以下粘合剂:在上述的通常的粘合剂特别是丙烯酸系粘合剂中配合寡聚物,具体而言,配合聚氨酯丙烯酸酯寡聚物,并在此基础上照射能量线进行固化,由此得到的能量线固化型粘合剂。作为能量线,优选紫外线。通过紫外线固化成分的配合而提高了储能弹性模量的、即被硬化了的片状粘合剂本身是公知的,可以从粘合剂制造商购入(例如,参照之前的专利文献5和6)。
在此,储能弹性模量(G’)可以使用市售的粘弹性测定装置来测定,例如可以采用使用以下的装置通过捻断法求得的数值。
试验片:8mmΦ×1mm厚的圆柱
测定器:DYNAMIC ANALYZER RDA II(REOMETRIC公司制)
频率:1Hz
形变量:1%
在本发明所规定的粘合剂层中,除了上述基质聚合物和交联剂的之外,根据需要,为了调整粘合剂层的粘合力、凝聚力、粘性、弹性模量、玻璃化温度等,还可以配合例如作为天然物或合成物的树脂类、增粘树脂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、染料、颜料、消泡剂、腐蚀抑制剂、光聚合引发剂等适宜的添加剂。进而可以还含有微粒,制成显示光散射性的粘合剂层。
在本发明中,靠近液晶单元侧的第一粘合剂层1的厚度优选为1μm~10μm以下。若该厚度大于10μm,则将偏振板(在偏振膜的两面上层叠有粘合剂层,进而在其至少单面上借助该粘合剂层层叠有保护膜而成的构件)贴合于液晶单元之后暴露于耐热环境下时,存在偏振板表面易于变形为橘皮状等的趋势,外观上存在问题。另外,若小于1μm,则变得易于发生粘合性的下降、向液晶单元贴合偏振板时易产生气泡等的不良情况。
对于距离液晶单元侧较远的第二粘合剂层3而言,其储能弹性模量没有特别的限制,但其也优选在23℃~80℃的温度范围显示0.15MPa以上的储能弹性模量的粘合剂层。第二粘合剂层3是与第一粘合剂层1相比显示更高的储能弹性模量的粘合剂层,例如可以是显示5MPa左右的储能弹性模量的粘合剂层3。第二粘合剂层3的厚度也没有特别的限制,因为暴露于耐热环境下时可以抑制偏振膜的收缩,在表现适度的粘合力的范围内,优选更薄的厚度。其厚度优选1μm以上30μm以下。进一步优选1μm以上20μm以下。
在本发明的偏振板中必须要第一粘合剂层1相对于偏振膜2的剥离强度为11N/25mm以上。该剥离强度为显示偏振膜2与第一粘合剂层1之间的密合性的指标,若小于11N/25mm,将偏振板(在偏振膜的两面上层叠有粘合剂层,进而在其至少单面上借助该粘合剂层层叠有保护膜而成的)向液晶但与贴合后,暴露于耐热环境下时,易产生偏振膜与粘合剂层之间发生剥离、或产生气泡等问题。若剥离强度过高,则返工(将偏振板贴合于液晶单元时,因为贴合错误等,重新贴偏振板的操作)有变困难的趋势,通常设为60N/25mm以下。剥离强度可以通过粘合剂中所配合的交联剂的量进行调整。具体而言,通过提高交联剂的配合量可以使剥离强度增大,通过减少交联剂的配合量可以降低剥离强度。
本发明中的剥离强度的测定在以下的条件下进行:在偏振膜的两面上层叠粘合剂层,在不层叠保护膜的状态下,切取25mm宽度的试验片,使用岛津制作所制的高压反应釜,在温度23℃、相对湿度50%的环境下,以剥离速度300mm/分、剥离角度180°的条件进行测定。在此,由于粘合剂层自己单独存在难以保持形状,以将其他的膜层叠于需要求出剥离强度的粘合剂层的状态进行测定。具体而言,可举出以下的例子:在将粘合剂层层叠于偏振膜的状态下,在需要求出剥离强度的粘合剂层上粘贴塑料膜,将另一个粘合剂层粘贴于玻璃,从而制成试验片,测定从该偏振膜上与粘合剂层一同剥离塑料膜时的强度。
此外,在本发明的偏振板的制造方法中,作为在偏振膜上层叠(形成)粘合剂层的方法没有特别的限制,例如,可以将以上说明的各成分在甲苯、乙酸乙酯等在有机溶剂中溶解或分散而形成粘合剂组合物,将该组合物直接涂布在偏振膜的表面上,并使其干燥,由此形成粘合剂层之后,再层叠实施了硅酮系等的脱模处理的间隔件,即可以得到偏振板,也可以在间隔件上形成粘合剂层后,转印至偏振膜,从而进行层叠。使用能量线固化型粘合剂时,涂布配合有聚氨酯丙烯酸酯寡聚物等能量线固化成分的粘合剂组合物,使其干燥,然后照射能量线,使该固化成分固化。另外,在偏振膜上形成粘合剂层时,根据需要,可以在偏振膜和粘合剂层的至少一方上实施密合处理,例如电晕处理等。此外,所形成的粘合剂层的表面通常利用实施了脱模处理的间隔件膜来进行保护,对于间隔件膜而言,在层叠后述的保护膜之前、或者在不层叠保护膜的情况下,在将偏振板贴合于液晶单元、光学膜等之前被剥离。
<保护膜>
如上述所述地在两面设置了粘合剂层的偏振膜,在其至少单面上借助上述粘合剂层层叠有保护膜。保护膜可以是树脂的无取向膜,也可以是使其取向而表现了相位差的膜。例如,可举出环烯烃树脂膜、乙酸纤维素树脂膜、聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯之类的聚酯树脂膜、聚碳酸酯树脂膜、丙烯酸树脂膜、聚丙烯膜等在本领域以往广泛使用的膜。
所谓本发明的偏振板中的保护膜中可以使用的环烯烃树脂,是指例如降冰片烯、多环降冰片烯单体之类的具有含有环状烯烃(环烯烃)的单体单元的热塑性树脂(也称为热塑性环烯烃树脂)。在本发明中,环烯烃树脂可以是上述环烯烃的开环聚合物或使用2种以上的环烯烃的开环共聚物的加氢物,也可以是环烯烃与链状烯烃、具有乙烯基的芳香族化合物等发生加成的聚合物。另外,导入有极性基团的环烯烃树脂也是有效的。
使用环烯烃与链状烯烃或/和具有乙烯基的芳香族化合物形成的共聚物的情况下,作为链状烯烃,可举出乙烯、丙烯等,另外,作为具有乙烯基的芳香族化合物,可举出苯乙烯、α-甲基苯乙烯,核烷基取代苯乙烯等。在这样的共聚物中,含有环烯烃的单体单元可以为50摩尔%以下(优选15~50摩尔%)。特别是在使用环烯烃、链状烯烃、含有乙烯基的芳香族化合物形成的三元共聚物的情况下,含有环烯烃的单体单元可以设定为如上所述的比较少的量。在上述的三元共聚物中,含有链状烯烃的单体单元通常为5~80摩尔%,含有具有乙烯基的芳香族化合物的单体单元通常为5~80摩尔%。
环烯烃树脂可以适宜地使用合适的市售品,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。将这样的环烯烃树脂制膜而形成膜时,可以适宜地使用溶剂流延法、熔融挤出法等公知的方法。另外,可以使用例如Escena(积水化学工业(株)制)、SCA40(积水化学工业(株)制)、ZEONOR膜((株)OPTES制)等预先已经制膜的环烯烃树脂制的膜的市售品。
环烯烃树脂膜可以是经过单轴拉伸或二轴拉伸的膜。通过进行拉伸,可以对环烯烃树脂膜赋予任意的相位差值。关于拉伸,通常可以在卷出膜辊的同时连续地进行,利用加热炉,向着辊的行进方向、与行进方向垂直的方向、或者这两个方向进行拉伸。加热炉的温度通常采用在从环烯烃树脂的玻璃化温度附近至玻璃化温度+100℃的范围。拉伸的倍率通常为1.1~6倍,优选1.1~3.5倍。
环烯烃树脂膜处于辊状态时,存在膜彼此发生粘接而易于发生粘联的趋势,因此通常贴合防粘保护膜再卷成辊。另外,环烯烃树脂膜一般表面活性差,因此优选对与偏振膜粘接的表面进行等离子处理、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。其中,优选可以比较容易地实施的等离子处理、电晕处理。
在保护膜中可以使用的乙酸纤维素树脂为乙酸纤维素的部分或完全乙酸酯化物,可举出例如三乙酰纤维素,二乙酰纤维素,纤维素乙酸丙酸酯等。作为这样的纤维素酯树脂的膜,优选使用适宜的市售品,例如FujiTAC TD40UZ(富士膜(株)制)、KC4UY(柯尼卡美能达光学(株)制)等。
另外,在本发明的偏振板中,作为保护膜也优选使用赋予了相位差特性的乙酸纤维素树脂膜,可举出WV BZ 438(富士膜(株)制)、KC4FR-1(柯尼卡美能达光学(株)制)等。乙酸纤维素也称为乙酰纤维素、纤维素乙酸酯。
这样的赋予了相位差特性的保护膜,兼有作为保护膜的特性和作为相位差膜的特性。但是,使用主要仅具有作为相位差膜的作用的膜时,也可以以将显示作为保护膜的特性的膜与显示作为相位差膜的特性的膜层叠的状态来制成本发明的保护膜。这样,本发明的保护膜可以制成仅由1个膜构成的膜,还可以是层叠有2个以上膜的膜。
另一方面,为了赋予相位差,可以拉伸乙酸纤维素树脂膜。进而,为了提高该乙酸纤维素树脂膜与偏振膜的粘接性,通常实施皂化处理。作为皂化处理,可以采用在氢氧化钠、氢氧化钾之类的碱的水溶液中浸渍的方法。另外,可以使用透射某种偏振光、反射与其显示相反性质的偏振光的反射型偏振膜作为保护膜。具体地说,例如,可举出将至少2种高分子薄膜进行交替地多层层叠,利用基于折射率各向异性的反射率的各向异性的反射型偏振膜。作为上述的反射型直线偏振膜,例如,可举出美国3M公司〔日本有住友3M(株)〕发售的DBEF系列。
根据用途,可以对保护膜的表面实施硬涂层处理、防眩处理、防反射处理、防静电处理等表面处理。另外,为了改良视角特性,可以形成液晶层等光学层。实施这些表面处理的方法、形成光学层的方法没有特别限制,可以采用公知的方法。
这样的保护膜处于辊状态时,由于存在膜彼此粘接而易于发生粘连的趋势,因此在辊端部实施凹凸加工、或者端部插入缎带、或者贴合防粘保护膜再卷成辊。
在本发明中,保护膜的厚度优选较薄,但是过于薄时,强度下降,加工性变差。另一方面,若过于厚,则产生透明性下降,或者层叠后需要的养生时间变长等问题。因此,本发明中使用的保护膜的适当厚度例如为5μm以上200μm以下,优选10μm以上150μm以下,更优选20μm以上100μm以下。
<偏振板的制造方法和利用方法>
将保护膜、或者相位差膜贴合于在偏振膜的两面上形成的粘合剂层上的方法没有特别限定,将膜重合利用辊等进行贴合即可。用于贴合的辊优选橡胶辊和橡胶辊的组合或橡胶辊和金属辊的组合。橡胶辊的橡胶的种类可举出硅酮橡胶、丁基橡胶、EPDM橡胶、腈橡胶等。其中从耐久性的方面考虑优选硅酮橡胶。可以使用的橡胶辊的橡胶硬度,以基于JIS K 6301规定的弹簧型式硬度试验的A形而测定的值计,通常使用20~90度的范围。
将层叠有保护膜的偏振板、还层叠相位差膜的偏振板贴合于液晶单元,可以制成液晶面板乃至液晶显示装置。对于向液晶单元的贴合,从简便性、防止光学形变的发生等观点出发,优选使用粘合剂。该粘合剂没有特别限制,例如可以使用将丙烯酸聚合物、硅酮系聚合物、聚酯、聚氨酯、聚醚等作为基质聚合物的粘合剂。其中,优选像丙烯酸系粘合剂这样的光学透明性优异,保持适度的浸润性和凝聚力,与基材的粘接性也优异,而且具有耐候性、耐热性等,在加热、加湿的条件下也不产生凸起、剥离等剥离问题的粘合剂。此外,在偏振膜2的单面上依次层叠第二粘合剂层3和第二保护膜6、且在偏振膜2另一面上仅层叠在23℃~80℃的温度范围时显示0.15MPa~1MPa的储能弹性模量的第一粘合剂层1而制成的本发明的偏振板,利用其第一粘合剂层1侧贴合于液晶单元时,可以将该第一粘合剂层1原样地贴合于液晶单元。
上述向液晶单元的贴合中使用的粘合剂层可以通过下述方法形成:例如,将粘合剂组合物溶解或分散在甲苯、乙酸乙酯等有机溶剂中,制备10~40质量%的溶液,以将该溶液直接涂敷在偏振板的保护膜或相位差膜上的方式、或在预先在进行了硅酮等的脱模处理的间隔件上形成粘合剂层,再将其转印至偏振板的保护膜上或相位差膜上的方式等来形成。粘合剂层的厚度可以根据其粘接力等来决定,但是通常为1μm以上50μm以下的范围。此外,所形成的粘合剂层在表面上露出的情况下,为了污染防止等,可以配置间隔件。作为间隔件可以使用与前文中说明的相同的间隔件。
另外,在向液晶单元的贴合中使用的粘合剂层根据需要可以含有用于赋予光散射性的微粒,可以含有玻璃纤维、玻璃微珠、树脂微珠,含有金属粉或其他的无机粉末等的填充剂、颜料、着色剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂等。对于紫外线吸收剂,有水杨酸酯化合物、二苯甲酮化合物、苯并三唑化合物、氰基丙烯酸酯化合物、镍络合盐化合物等。
此外,在本发明的偏振板的表面上可以层叠光学膜。作为层叠的光学膜的例子,可举出:在基材表面涂布液晶性化合物而使其取向的光学补偿膜;透射某种偏振光,反射与其显示相反性质的偏振光的反射型偏振膜;含有聚碳酸酯树脂的相位差膜;含有环状聚烯烃树脂的相位差膜;表面上具有凹凸形状的具有防眩功能的膜;具有表面防反射功能的膜;表面具有反射功能的反射膜;同时具有反射功能和透射功能的半透射反射膜等。作为相当于在基材表面涂布有液晶性化合物而使其取向的光学补偿膜的市售品,可举出WV膜(富士膜(株)制)、NH膜(新日本石油(株)制)、NR膜(新日本石油(株)制)等。作为相当于透射某种偏振光、且反射与其显示相反性质的偏振光的反射型偏振膜的市售品,可举出例如DBEF系列(3M公司制,在日本可从住友3M(株)购买)等。另外,作为与含有环状聚烯烃树脂的相位差膜相当的市售品,可举出例如ARTON膜(JSR(株)制)、Escena(积水化学工业(株)制)、ZEONOR膜((株)OPTES制)等。
利用本发明制造的偏振板通常具有大型的辊材料、片材材料的形态,为了得到具有所需形状和透射轴的偏振板,可以利用具有锐利刃的切断工具来切断(小片切割)。因此,在切断而得到的偏振板小片上,在外周端部偏振膜会产生向外部露出的状态,因此优选将外周端面利用飞切(flycut)法等连续地切削。
<液晶显示装置>
本发明的液晶显示装置是将如上述制造的偏振板借助上述的粘合剂层配置于液晶单元的至少单侧上而成的装置。图2是表示将本发明的偏振板应用于液晶单元时的例子的剖面示意图,图3时表示这种情况的另一例的剖面示意图。如图2所示,在偏振膜2的单面依次层叠第二粘合剂层3和第二保护膜6、且在偏振膜2的另一面仅层叠在23℃~80℃的温度范围时显示0.15MPa~1MPa的储能弹性模量的第一粘合剂层1而形成的偏振板,可以以其第一粘合剂层1侧贴合于液晶单元20。另外如图3所示,在偏振膜2的单面上依次层叠在23℃~80℃的温度范围时显示0.15MPa~1MPa的储能弹性模量的第一粘合剂层1和第一保护膜5(例如相位差膜),且在偏振膜2的另一个面上依次层叠第二粘合剂层3和第二保护膜6而形成的偏振板,可以以其第一保护膜5侧层叠于液晶单元20。图3所示的例子的情况,通常在将第一保护膜5与液晶单元20的贴合中可以使用第三粘合剂层7。在任一例子中,在液晶单元20的另一面侧也配置偏振板是通常的情况,在另一面侧配置的偏振板可以与上述的相同,也可以不同。偏振板与液晶单元的贴合方法没有特别限定,可以是通常一般所知方法。例如,可举出利用1根橡胶辊将偏振板贴合于液晶单元的方法、使液晶单元和偏振板在2根橡胶辊之间通过的方法等。
以下,利用实施例详细地说明本发明,但本发明不限于这些实施例。例中,表示含量及使用量的%和份,未特别指出时都指质量基准。
<实施例1>
(A)偏振膜
将平均聚合度约2400、皂化度99.9摩尔%以上、厚75μm的由聚乙烯醇构成的膜利用干式法单轴拉伸至约4.2倍,进而保持其紧张状态,在60℃的纯水中浸渍1分钟,然后在碘/碘化钾/水的质量比为0.1/5/100的水溶液中于28℃浸渍60秒。然后,在碘化钾/硼酸/水的质量比为10.5/7.5/100的水溶液中于72℃浸渍300秒。接着利用10℃的纯水洗涤5秒,然后在90℃干燥180秒,使碘在聚乙烯醇上吸附取向,得到偏振膜(本发明中所说的由聚乙烯醇树脂构成的偏振膜)。该的偏振膜的厚度为25μm。
(B)高弹性模量的粘合剂
在丙烯酸丁酯与丙烯酸的共聚物中添加有聚氨酯丙烯酸酯寡聚物和异氰酸酯系交联剂的粘合剂层,使用在实施了在脱模处理的聚对苯二甲酸乙二酯膜(间隔件)的脱模处理面上以5μm的厚度形成的片状粘合剂。此外,该粘合剂层的储能弹性模量利用前述的方法进行测定时,在23℃为0.6MPa,在80℃为0.19MPa。
(C)保护膜
对由三乙酰纤维素形成的膜的单面上实施了硬质涂层处理的厚度43μm的膜([40CHC],凸版印刷(株)制)实施皂化处理,形成在单面实施了表面处理(硬涂层处理)的保护膜。
(D)相位差膜
在由降冰片烯树脂的拉伸膜构成的、对光的波长λ具有λ/4的140nm的面内相位差的、厚度为25μm的相位差膜(Escena膜,积水化学工业(株)制)的单面上,贴合片状的丙烯酸系粘合剂,制成带粘合剂层的相位差膜。该粘合剂层的储能弹性模量在23℃时为0.05MPa,在80℃时为0.04MPa。
(E)偏振板的制作
在上述(A)所示的在偏振膜的两面上,贴合(B)所示的片状粘合剂,形成粘合剂层。接着,从一方的粘合剂层剥离间隔件,在其粘合剂层露出面上,以没有实施硬涂层的处理面贴合上述(C)所示的保护膜。接着,从偏振膜的另一个面的粘合剂层剥离间隔件,在其粘合剂层露出面上,贴合上述(D)所示的相位差膜的没有设置粘合剂层的面。由此得到赋予了相位差功能的带粘合剂层的偏振板。
另外,在如上所述的在偏振膜的两面上形成有粘合剂层的状态下,在其单侧粘合剂层上,粘贴与上述(D)所示相同的相位差膜(未设置粘合剂层的Escena膜),切取25mm宽度的试验片,将另一方的粘合剂层粘贴于玻璃上,测定偏振膜合粘合剂层之间的剥离强度时,为16.2N/25mm。剥离强度使用(株)岛津制作所制的高压釜,在温度23℃、相对湿度50%、剥离速度300mm/分、剥离角度180°的条件下,将上述的相位差膜与粘合剂层一同从偏振膜上剥离而进行测定。
<实施例2>
使用与实施例1的(B)所示不同的片状粘合剂,除此以外与实施例1同样地进行,得到赋予了相位差功能的带粘合剂层的偏振板。对于在此使用的片状粘合剂,利用前述的方法测定粘合剂层的储能弹性模量时,23℃为0.25MPa,80℃为0.15MPa。另外,该粘合剂层与偏振膜之间的剥离强度为20.0N/25mm。
<实施例3>
在此,在偏振膜的两面上形成不同种类的粘合剂层,制造偏振板。所使用的粘合剂分别如下所述。
第一的粘合剂:与实施例1的(B)所示的相同,在间隔件上以5μm厚度形成有23℃的储能弹性模量0.6MPa、80℃的储能弹性模量0.19MPa的粘合剂层的粘合剂片。相对于偏振膜的剥离强度为16.2N/25mm。
第二的粘合剂:在间隔件上以5μm厚度形成有23℃的储能弹性模量0.55Mpa、80℃的储能弹性模量0.27MPa的粘合剂层的粘合剂片。相对于偏振膜的剥离强度为1.7N/25mm。
在与实施例1中使用的相同偏振膜的单面上贴合上述第一的粘合剂片,在另一面上贴合上述第二的粘合剂片,形成粘合剂层。对于第二粘合剂层相对于偏振膜的剥离强度而言,在该状态下在第二粘合剂层侧粘贴与实施例1相同的相位差膜,第一粘合剂层侧粘贴于玻璃,采用与实施例1相同的方法进行测定。接着,代替实施例1中的带硬涂层的保护膜,使用在由聚酯树脂的多层膜构成的反射型偏振膜(DBEF-P2,3M公司制)的单面实施了硬涂层处理的膜,将其未实施硬涂层处理的面贴合于第二粘合剂层,其他与实施例1相同,制作赋予了相位差功能的带粘合剂层的偏振板。
<实施例4>
将第二的粘合剂变更为以下物质,其他与实施例3同样操作,制作赋予了相位差功能的带粘合剂层的偏振板。
第二的粘合剂:在间隔件上以15μm厚度形成有配合有微粒而具有光扩散性、23℃的储能弹性模量3.97Mpa、80℃的储能弹性模量为1.67MPa的粘合剂层的粘合剂片。其相对于偏振膜的剥离强度为3.6N/25mm。
<比较例1~4>
如表1所示,使用相对于实施例1而言“储能弹性模量”,对偏振膜表面的“剥离强度”、“厚度”分别不同的片状粘合剂,形成粘合剂层,除此以外,其他与实施例1同样地实施,得到赋予了相位差功能的带粘合剂层的偏振板。
<评价>
将如上制作的实施例1~4和比较例1~4的偏振板切为40mm×40mm的大小,利用相位差膜上的粘合剂层在玻璃上贴合,制成评价试样。在此制作的评价试样,除了将液晶单元20变为玻璃以外,与图3所示层构成相同。刚制作后对评价试样进行观察,确认没有以下所示外观的不良、剥离、收缩和端部鼓起之后,将各评价试样在85℃的干热环境下保持96小时,评价该干热试验后的状态。其结果如表1所示。
评价项目的“外观”是以目视观察评价试样的表面状态是否为镜面的结果。由表1的结果可知,若第一粘合剂层的厚度薄则有良好的趋势。此外,外观不良的试样记为“橘皮”。
评价项目的“剥离”,主要是使用10倍的放大镜对是否存在易在评价试样的端部产生的膜剥离、易在粘合剂层上产生的气泡等的情况进行目视观察的结果。由表1的结果可知,只要第一粘合剂层的剥离强度为11N/25mm以上,就有不发生剥离的趋势。
评价项目的“收缩”显示在评价试样的端部产生的偏振膜的收缩量,收缩量越大,保护膜和相位差膜或反射型偏振膜所夹持的偏振膜越向内侧大大收缩,偏振膜的端部与保护膜和相位差膜或反射型偏振膜的各端部之间产生的空隙越大。这种收缩可以以偏振膜的端部凹陷而开口的状态被看出,也成为“开口”。该空隙越大,越容易因外部应力而引起保护膜剥落,或越容易受到水分的影响(偏振膜脱碘而不能显现偏振性能的现象)。
对于该收缩量、即偏振膜与从两面夹持其的保护膜和相位差膜或反射型偏振膜之间产生的空隙,在MD方向(偏振膜的拉伸轴方向)和TD方向(相对于上述拉伸轴在面内垂直的方向)上,使用(株)尼康制的2维测定器(NEXIV VMR-12072)进行测定,表1分别示出“收缩(MD方向)”和“收缩(TD方向)”。测定是从上观察贴合于玻璃的评价试样的端部,检测最外侧的端部(保护膜或者、相位差膜或反射型偏振膜的端部),同时,从其内侧检测变成偏振膜的端部的部分,示出两者的差(距离)的最大值。此外,形成偏振膜的端部的部分可以利用偏振膜特有的颜色来识别。由表1的结果可知,第一粘合剂层的储能弹性模量在上限1MPa的范围内越高,或同程度的储能弹性模量的情况下第一粘合剂层的厚度越薄,越能抑制收缩量。
评价项目的“端部鼓起”显示在评价试样的端部发生的偏振板鼓起之类的变形状态,是对评价试样的端部的最高顶部的高度和评价试样在中央部的水平面的高度之差(μm)进行测定的结果。测定使用SENSOFAR公司制的共焦点干涉显微镜“PL-μ2300”来进行。该测定在MD方向和TD方向2个方向上进行,分别记为“端部鼓起(MD方向)”、“端部鼓起(TD方向)”。由表1的结果可知,第一粘合剂层的储能弹性模量越低,越能减小鼓起的趋势。此外,端部鼓起高度大于约1μm时越易于由目视观察确认,约4μm时,利用目视观察可以强烈确认反射光的形变,外观上也不好。意味着这样的端部鼓起大于1μm而越大时,将偏振板贴合于液晶单元制成液晶面板时,偏振板端部越易于产生鼓起。
表1
保护膜 TAC:带硬涂层的三乙酰纤维素膜
DBEF:反射型偏振膜
RF:相位差膜
由表1可知,本发明的实施例的偏振板显示了比比较例的偏振板更优良的效果,本发明的偏振板的构成(特别是将具有特定的储能弹性模量、与偏振膜剥离的强度优良的粘合剂层层叠于偏振膜的液晶单元侧的构成)优良。
以上对本发明的实施的形态和实施例进行了说明,但是对上述的各实施形态和实施例的构成进行适宜组合也由最初设定。
产业上的利用可能性
本发明的偏振板通过具有上述的构成,与在由聚乙烯醇树脂构成的偏振膜的单面借助粘接剂层层叠有透明保护膜、在另一面设置粘合剂层这样的以往的偏振板相比,即使在贴合于液晶单元制成液晶面板乃至液晶显示装置的状态下暴露于各种环境条件下,也不会发生偏振板端部浮起等问题,形成耐久性优良的构件。
Claims (3)
1.一种偏振板,其在由聚乙烯醇树脂构成的偏振膜的两面上层叠有粘合剂层,进而在其至少单面上借助所述粘合剂层层叠有保护膜,并且贴合在液晶单元上来使用,
在所述粘合剂层中,靠近液晶单元侧的粘合剂层的储能弹性模量在23℃~80℃的温度范围时为0.15MPa~1MPa,且所述靠近液晶单元侧的粘合剂层相对于偏振膜的剥离强度为11N/25mm以上。
2.根据权利要求1所述的偏振板,其中,所述靠近液晶单元侧的粘合剂层的厚度为1μm~10μm。
3.一种液晶显示装置,其特征在于,其是将权利要求1或2所述的偏振板配置在液晶单元的至少单侧上而成的。
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