CN102162948B - 液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供液晶显示装置,具备液晶单元(10)、在该液晶单元的视觉辨认侧通过第一粘合剂层(40)层叠的前面侧偏振片(20)、在上述液晶单元的与视觉辨认侧相反的一侧通过第二粘合剂层(50)层叠的背面侧偏振片(30)、以及在该背面侧偏振片(30)的外侧配置的背光源单元(70),所述液晶单元(10)具有2片单元基板(11)、(12)和夹持于其间的液晶层(15),前面侧偏振片(20)和背面侧偏振片(30)各自具有偏光膜(21)、(31)和配置于其两面的透明保护膜(25)、(26);(35)、(36),而且,前面侧偏振片(20)的含水率W1与背面偏振片(30)的含水率W2的比W1/W2在1.0至1.2的范围。
Description
技术领域
本发明涉及减小了液晶面板翘曲的液晶显示装置。
背景技术
近年来,液晶显示装置发挥耗电小、以低电压工作、轻质且薄型的特长,作为移动电话、便携信息终端、计算机用的监视器、电视机等信息用显示设备正在迅速普及。伴随液晶技术的发展,提出了各种模式的液晶显示装置,不断解决响应速度、对比度、窄视角这样的液晶显示的问题。但是,由于液晶显示装置使用偏振片,所以液晶面板置于湿热环境下时,偏振片吸水而引起液晶面板产生翘曲,发生显示不均而成为问题。
JP2007-292966-A中提出了通过调整贴在液晶单元两面的偏振片的尺寸变化率来改善高温高湿下液晶面板翘曲的技术。并且,在JP2003-50313-A中提出了通过使用形成有显示特定蠕变特性的粘合剂层的偏振片来改善湿热环境下液晶面板翘曲的技术。但是,这些改良中,需要对偏振片实施加热处理等前处理,或者对因在湿热环境下放置后的液晶面板的翘曲所导致的显示不均的改善不充分。
本发明的目的在于提供即使在湿热环境下放置后液晶面板的翘曲也小、不出现显示不均的液晶显示装置。本发明人等为了实现该目的进行了深入研究,结果发现,调整前面侧偏振片的含水率与上述背面偏振片的含水率之比对抑制在湿热环境下放置后的液晶面板的翘曲、改善显示不均是有效的,最终完成了本发明。
发明内容
即本发明包含下述方案。
[1]一种液晶显示装置,具备液晶单元、在该液晶单元的视觉辨认侧通过第一粘合剂层层叠的前面侧偏振片、在上述液晶单元的与视觉辨认侧相反的一侧通过第二粘合剂层层叠的背面侧偏振片、以及在其背面侧偏振片的外侧配置的背光源单元,所述液晶单元具有2片单元基板和夹持于其间的液晶层,前面侧偏振片和背面侧偏振片各自具有偏光膜和配置于偏光膜两面的透明保护膜,而且前面侧偏振片的含水率W1与背面侧偏振片的含水率W2的比W1/W2在1.0至1.2的范围。
[2]如[1]所述的液晶显示装置,其中,前面侧偏振片和背面侧偏振片各自的位于液晶单元侧的透明保护膜的厚度方向相位差值在-10~10nm范围。
[3]如[1]或[2]所述的液晶显示装置,其中,前面侧偏振片和背面侧偏振片各自的位于液晶单元侧的透明保护膜由纤维素系树脂或聚烯烃系树脂形成。
[4]如[1]~[3]任一项所述的液晶显示装置,其中,前面侧偏振片和背面侧偏振片各自的位于远离液晶单元一侧的透明保护膜的厚度大于位于液晶单元侧的透明保护膜和粘着于其上的粘合剂层的合计厚度。
[5]如[1]~[4]任一项所述的液晶显示装置,其中,前面侧偏振片和背面侧偏振片各自的偏光膜与配置于偏光膜两面的透明保护膜通过含有聚乙烯醇系树脂和水溶性环氧树脂的水系粘接剂粘合。
[6]如[1]~[4]任一项所述的液晶显示装置,其中,前面侧偏振片和背面侧偏振片各自的偏光膜与配置于偏光膜两面的透明保护膜通过含有环氧化合物的固化性粘接剂组合物粘合,所述环氧化合物通过活性能量射线的照射而固化。
[7]如[6]所述的液晶显示装置,其中,上述环氧化合物包括分子内至少具有一个结合在脂环式环上的环氧基的环氧化合物。
通过本发明,能够提供即使在湿热环境下放置后液晶面板的翘曲也小、因而不出现显示不均的液晶显示装置。
附图说明
图1是表示本发明的液晶显示装置的层构成的截面示意图。
符号说明
10......液晶单元、
11、12......单元基板、
15......液晶层、
20......前面侧偏振片、
21......偏光膜、
25、26......透明保护膜、
30......背面侧偏振片、
31......偏光膜、
35、36......透明保护膜、
40......第一粘合剂层、
50......第二粘合剂层、
60......液晶面板、
70......背光源单元。
具体实施方式
参照图1,本发明的液晶显示装置具备液晶单元10、在该液晶单元的视觉辨认侧通过第一粘合剂层40层叠的前面侧偏振片20、在上述液晶单元的与视觉辨认侧相反的一侧通过第二粘合剂层50层叠的背面侧偏振片30、以及在该背面侧偏振片的外侧(即,与液晶单元10相反的一侧)配置的背光源单元70。由液晶单元10、在液晶单元的视觉辨认侧通过第一粘合剂层40层叠的前面侧偏振片20和在液晶单元的相反侧通过第二粘合剂层50层叠的背面侧偏振片30形成液晶面板60。
在液晶单元10的视觉辨认侧配置的前面侧偏振片20具有偏光膜21和在其两面通过粘接剂(未图示)层叠的透明保护膜25、26。
在液晶单元10的视觉辨认侧的相反侧(即,背光源单元70侧)配置的背面侧偏振片30也同样具有偏光膜31和在其两面通过粘接剂(未图示)层叠的透明保护膜35、36。
将液晶面板60和背光源单元70组合构成液晶显示装置,但该液晶显示装置在湿热环境下放置后,液晶面板60发生翘曲,液晶面板60的一部分异常地靠近背光源单元70,在极端的情况下会与背光源单元接触而产生显示不均。并且,在用壳体或金属框将液晶面板60固定使之处于不倒向视觉辨认侧的状态时,液晶显示装置置于湿热环境下后,液晶面板60发生翘曲,液晶面板60的一部分与固定液晶面板的壳体或金属框接触,也会产生显示不均。
因此,本发明中,将前面侧偏振片20的含水率记作W1,将背面侧偏振片30的含水率记作W2,把两者之比W1/W2设定为1.0至1.2的范围。上述的前面侧偏振片20的含水率W1与背面侧偏振片30的含水率W2的关系相当于这两者满足下述式(a)。
1.0≤W1/W2≤1.2(a)
即,重要的是以前面侧偏振片20的含水率W1大于背面侧偏振片30的含水率W2的方式构成。发现通过这样构成,即使在湿热环境下放置后,也能够抑制液晶面板60的翘曲,没有出现显示不均,得到了显示品质优异的液晶显示装置。
并且,同时还发现,对于前面侧偏振片20和背面侧偏振片30,分别使位于远离液晶单元10一侧的透明保护膜25、35的厚度大于位于液晶单元10侧的透明保护膜26、36和粘着于其上的粘合剂层40、50的合计厚度有效的。这样,对于前面侧偏振片20和背面侧偏振片30,通过增加各自的位于远离液晶单元10一侧的透明保护膜25、35的厚度,从而即便使位于液晶单元10侧的透明保护膜26、36变薄,也能够提高特别是在处理对角线尺寸为32英寸(约81cm)以上的大型尺寸的偏振片时的操作性,并且对抑制液晶面板60的翘曲有效。
以下,对于构成本发明的液晶显示装置的各部件,参照图1所附的符号按顺序详细进行说明。
〔液晶单元〕
液晶单元10具有2片单元基板11、12和夹持于这些基板间的液晶层15。单元基板11、12大多通常由玻璃构成,但也可以为塑料基板。此外,本发明的液晶显示装置中的液晶单元10自身可以由该领域中采用的各种材料构成。
〔偏光膜〕
构成前面侧偏振片20和背面侧偏振片30的偏光膜21、31通常经由下述工序来制造:将聚乙烯醇系树脂膜单向拉伸的工序、通过用二色性色素将聚乙烯醇系树脂膜染色来使其吸附二色性色素的工序、用硼酸水溶液对吸附有二色性色素的聚乙烯醇系树脂膜进行处理的工序以及在利用硼酸水溶液处理后进行水洗的工序。
聚乙烯醇系树脂可以通过将聚乙酸乙烯酯系树脂皂化来制备。聚乙酸乙烯酯系树脂除了可以是作为乙酸乙烯酯均聚物的聚乙酸乙烯酯外,还可以是乙酸乙烯酯与可与其共聚的其他单体的共聚物。作为可与乙酸乙烯酯共聚的其他单体,可举出例如不饱和羧酸类、烯烃类、乙烯基醚类、不饱和磺酸类、具有铵基的丙烯酰胺类等。
聚乙烯醇系树脂的皂化度通常为85~100摩尔%左右,优选为98摩尔%以上。聚乙烯醇系树脂也可以是经改性的树脂,例如也可使用经醛类改性后的聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛等。聚乙烯醇系树脂的聚合度通常为1,000~10,000左右,优选为1,500~5,000左右。
将这样的聚乙烯醇系树脂制成的膜可用作偏光膜的未加工膜。将聚乙烯醇系树脂制成膜的方法没有特别限定,能够用公知方法制膜。聚乙烯醇系树脂未加工膜的膜厚例如为10~150μm左右、优选为10~100μm左右。
聚乙烯醇系树脂膜的单向拉伸可以在利用二色性色素染色前、与染色的同时、或染色后进行。在染色后进行单向拉伸的情况下,该单向拉伸既可以在硼酸处理之前进行,也可以在硼酸处理中进行。当然,也可以在此处给出的多个阶段进行单向拉伸。单向拉伸可以采用在圆周速度不同的辊间单向进行拉伸的方法、使用热辊单向进行拉伸的方法等。并且,单向拉伸既可以通过干式拉伸来进行,也可以通过湿式拉伸来进行,所述干式拉伸是在大气中进行拉伸,所述湿式拉伸是使用水等溶剂在使聚乙烯醇系树脂膜溶胀了的状态下进行拉伸。拉伸倍数通常为3~8倍左右。
利用二色性色素对聚乙烯醇系树脂膜进行的染色可以通过例如将聚乙烯醇系树脂膜浸渍在含有二色性色素的水溶液中的方法来进行。作为二色性色素,具体可使用碘、二色性有机染料。需要说明的是,聚乙烯醇系树脂膜优选在染色处理前预先将其浸渍在水中实施溶胀处理。
使用碘作为二色性色素时,通常采用将聚乙烯醇系树脂膜浸渍在含有碘和碘化钾的水溶液中进行染色的方法。
对于该水溶液中碘的含量,每100重量份水中碘通常为0.01~1重量份左右,对于碘化钾的含量,每100重量份水中碘化钾通常为0.5~20重量份左右。用于染色的水溶液的温度通常为20~40℃左右。并且,在该水溶液中浸渍的时间(染色时间)通常为20~1,800秒左右。
另一方面,使用二色性的有机染料作为二色性色素时,通常采用将聚乙烯醇系树脂膜浸渍在含有水溶性的二色性有机染料的水溶液中进行染色的方法。对于该水溶液中二色性有机染料的含量,每100重量份水中二色性有机染料通常为1×10-4~10重量份左右,优选为1×10-3~1重量份。该染料水溶液也可以含有硫酸钠这样的无机盐作为染色助剂。用于染色的二色性有机染料水溶液的温度通常为20~80℃左右。并且,在该水溶液中的浸渍时间(染色时间)通常为10~1,800秒左右。
利用二色性色素染色后的硼酸处理可以通过将经染色的聚乙烯醇系树脂膜浸渍在含硼酸的水溶液中的方法来进行。对于含硼酸的水溶液中的硼酸含量,每100重量份水中硼酸通常为2~15重量份左右,优选为5~12重量份。在使用碘作为二色性色素时,该含硼酸的水溶液优选含有碘化钾。对于含硼酸的水溶液中的碘化钾的含量,每100重量份水中碘化钾通常为0.1~15重量份左右,优选为5~12重量份。在含硼酸的水溶液中浸渍的时间通常为60~1,200秒左右,优选为150~600秒、更优选为200~400秒。含硼酸的水溶液的温度通常为50℃以上,优选为50~85℃,更优选为60~80℃。
对硼酸处理后的聚乙烯醇系树脂膜通常进行水洗处理。水洗处理例如可以通过将硼酸处理后的聚乙烯醇系树脂膜浸渍在水中的方法进行。水洗处理中水的温度通常为5~40℃左右。并且,浸渍时间通常为1~120秒左右。
水洗后实施干燥处理,得到偏光膜。干燥处理能够使用热风干燥机、远红外线加热器来进行。干燥处理的温度通常为30~100℃左右,优选为50~80℃。干燥处理的时间通常为60~600秒左右、优选为120~600秒。通过干燥处理,偏光膜中的含水率被降低到实用程度。其含水率通常为5~20重量%左右,优选为8~15重量%。如果含水率低于5重量%,则偏光膜失去柔性,干燥后有可能损伤或破裂。并且,如果含水率超过20重量%,则具有热稳定性不足的倾向。
如上所述进行操作,能够制造在聚乙烯醇系树脂膜上吸附有二色性色素并发生取向的偏光膜。得到的偏光膜的厚度可以设定为例如5~40μm左右。
〔位于远离液晶单元一侧的透明保护膜〕
前面侧偏振片20和背面侧偏振片30中,各自的位于远离液晶单元10一侧的透明保护膜25、35优选由透明性、机械强度、热稳定性、水分遮蔽性等优异的材料形成。作为这样的材料,可举出例如以甲基丙烯酸甲酯系树脂为代表例的丙烯酸系树脂、以聚丙烯系树脂为代表例的链状聚烯烃系树脂、环状聚烯烃系树脂、纤维素系树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯系树脂、聚氯乙烯系树脂、苯乙烯系树脂、丙烯腈·苯乙烯系共聚树脂、丙烯腈·丁二烯·苯乙烯系共聚树脂、聚乙酸乙烯酯系树脂、聚偏二氯乙烯系树脂、聚酰胺系树脂、聚缩醛系树脂、聚碳酸酯系树脂、改性聚苯醚系树脂、聚砜系树脂、聚醚砜系树脂、聚芳酯系树脂、聚酰胺酰亚胺系树脂、聚酰亚胺系树脂等。
这些树脂可以分别单独使用或组合两种以上使用。
并且,也能够将对这些树脂进行了任意的聚合物改性后的树脂用作透明保护膜用的材料。作为聚合物改性,可举出例如共聚、交联、分子末端改性、立构规整性控制、包括伴随产生不同种类聚合物之间发生反应的情况在内的混合等。
上述树脂中,优选使用甲基丙烯酸甲酯系树脂、聚丙烯系树脂、纤维素系树脂或聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂作为位于远离液晶单元10一侧的透明保护膜25、35的材料。
甲基丙烯酸甲酯系树脂为含有50重量%以上的甲基丙烯酸甲酯单元的聚合物。甲基丙烯酸甲酯单元的含量优选为70重量%以上,也可以为100重量%。甲基丙烯酸甲酯单元为100重量%的聚合物是单独用甲基丙烯酸甲酯聚合得到的。
甲基丙烯酸甲酯系树脂通常可以使以甲基丙烯酸甲酯为主成分的单官能单体在自由基聚合引发剂和链转移剂共存下聚合而得到。有时在单官能单体中配合可与甲基丙烯酸甲酯共聚的成分进行共聚,或者有时根据需要,共聚少量的多官能单体。
作为可与甲基丙烯酸甲酯共聚的单官能单体,可举出例如甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯和甲基丙烯酸2-羟基乙酯这样的甲基丙烯酸甲酯以外的甲基丙烯酸酯类;丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸苄酯和丙烯酸2-乙基己酯这样的丙烯酸酯类;丙烯酸羟基甲酯、丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基丙酯、丙烯酸3-羟基丙酯和丙烯酸2-羟基丁酯这样的丙烯酸羟基烷基酯类;甲基丙烯酸和丙烯酸这样的不饱和酸类;氯苯乙烯和溴苯乙烯这样的卤化苯乙烯类;乙烯基甲苯和α-甲基苯乙烯这样的取代苯乙烯类;丙烯腈和甲基丙烯腈这样的不饱和腈类;马来酸酐和柠康酸酐这样的不饱和酸酐类;苯基马来酰亚胺和环己基马来酰亚胺这样的不饱和酰亚胺类等。这些单体既可以分别单独使用,也可以组合2种以上使用。
作为可与甲基丙烯酸甲酯共聚的多官能单体,可举出例如乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯和四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯这样的、将乙二醇或其低聚物的两末端羟基用丙烯酸或甲基丙烯酸进行酯化而得到的单体;将丙二醇或其低聚物的两末端羟基用丙烯酸或甲基丙烯酸进行酯化而得到的单体;新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯和丁二醇二(甲基)丙烯酸酯这样的、将2元醇的羟基用丙烯酸或甲基丙烯酸进行酯化而得到的单体;将双酚A、双酚A的环氧烷加成物或它们的卤素取代物的两末端羟基用丙烯酸或甲基丙烯酸进行酯化而得到的单体;将三羟甲基丙烷和季戊四醇这样的多元醇用丙烯酸或甲基丙烯酸进行酯化而得到的单体;使丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯的环氧基开环加成在具有2个以上羟基的化合物的末端羟基上而得到的单体;使丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯的环氧基开环加成在琥珀酸、己二酸、对苯二甲酸、邻苯二甲酸和它们的卤素取代物这样的二元酸类或它们的环氧烷加成物上而得到的单体;(甲基)丙烯酸烯丙酯;二乙烯基苯这样的芳香族二乙烯基化合物等。共聚多官能单体时,其中优选使用乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯和新戊二醇二甲基丙烯酸酯。
也可以使用通过进行甲基丙烯酸甲酯系树脂所具有的官能团间的反应而被改性后的树脂。作为这样的官能团间的反应,可举出例如丙烯酸甲酯的甲酯基与2-(羟甲基)丙烯酸甲酯的羟基之间的高分子链内脱甲醇缩合反应、丙烯酸的羧基与2-(羟甲基)丙烯酸甲酯的羟基之间的高分子链内脱水缩合反应等。
对于甲基丙烯酸甲酯系树脂,可以容易地获得市售品。列举市售品的例子时,作为各自的商品名,有住友化学株式会社销售的“SUMIPEX”、由三菱丽阳株式会社销售的“Acrypet”、由旭化成株式会社销售的“Delpet”、由株式会社可乐丽销售的“PARAPET”、由株式会社日本触媒销售的“アクリビユア”等。
聚丙烯系树脂是以丙烯为主成分的链状烯烃单体的聚合物,通常为重复单元的80重量%以上由丙烯构成的链状烯烃系树脂。聚丙烯系树脂既可以为丙烯的均聚物,也可以为以丙烯为主体并以1~20重量%、优选3~10重量%的比例共聚可与其共聚的共聚单体而得到的共聚物。
制成以丙烯为主成分的共聚物时,作为可与丙烯共聚的共聚单体,优选乙烯、1-丁烯或1-己烯。其中,优选共聚有1~20重量%、优选3~10重量%的乙烯,这是因为,可得到透明性较优异的聚丙烯系树脂。通过将乙烯的共聚比例设定为1重量%以上,可表现出提高透明性的效果。另一方面,如果乙烯的共聚比例超过20重量%,则树脂的熔点降低,有时损害透明保护膜所要求的耐热性。
聚丙烯系树脂优选可溶于20℃的二甲苯中的成分(CXS成分,CXS是coldxylenesoluble的缩写)的含量为1重量%以下,更优选为0.5重量%以下。聚丙烯系树脂中,CXS成分为1重量%以下、进而为0.5重量%以下的丙烯的均聚物是优选例之一。
对于聚丙烯系树脂,可以容易地获得市售品。列举市售品的例子时,作为各自的商品名,有普瑞曼聚合物株式会社销售的“PrimePolypro”、由日本Polypro株式会社销售的“NOVATEC”和“WINTEC”、由住友化学株式会社销售的“SumitomoNoblen”、由SunAllomer株式会社销售的“SUN-ALLOMER”等。
纤维素系树脂可为纤维素的羟基中的部分或全部氢原子被乙酰基、丙酰基和/或丁酰基取代的、纤维素的有机酸酯或混合有机酸酯。例如可举出由纤维素的乙酸酯、丙酸酯、丁酸酯、它们的混合酯等形成的树脂。其中,优选三乙酰纤维素、二乙酰纤维素、乙酸丙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素等。
聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂是重复单元的80摩尔%以上由对苯二甲酸乙二醇酯构成的树脂,也可以含有其他二羧酸的成分和/或其他二醇成分。作为其他二羧酸成分,可举出例如间苯二甲酸、4,4’-二羧基联苯、4,4’-二羧基二苯甲酮、双(4-羧基苯基)乙烷、己二酸、癸二酸、1,4-二羧基环己烷等。另外,作为其他二醇成分,可举出例如丙二醇、丁二醇、新戊二醇、二乙二醇、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。
这些其他二羧酸成分和其他二醇成分根据需要也可以组合两种以上使用。还可以合用对羟基苯甲酸或对β-羟基乙氧基苯甲酸这样的羟基羧酸。并且,作为其他共聚成分,也能够使用少量的含有酰胺键、氨基甲酸酯键、醚键、碳酸酯键等的二羧酸成分或二醇成分。
作为聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂的制造方法,可采用使对苯二甲酸和乙二醇(以及根据需要使用的其他二羧酸或其他二醇)直接缩聚的方法、使对苯二甲酸的二烷基酯和乙二醇(以及根据需要使用的其他二羧酸的二烷基酯或其他二醇)在酯交换反应的同时缩聚的方法、使对苯二甲酸(和根据需要使用的其他二羧酸)的乙二醇酯(和根据需要使用的其他二醇酯)在催化剂的存在下缩聚的方法等。进而,根据需要也能够进行附加的固相聚合,以使分子量增加或使低分子量成分减少。
将以上那样的树脂制成偏振片用的透明保护膜的方法适宜选择适于各树脂的方法即可。例如可以使用如下方法等:溶剂流延法,其中将溶解在溶剂中的树脂流延在金属制的带或鼓上,干燥除去溶剂,得到膜;熔融挤出法,其中将树脂加热到其熔融温度以上,混炼后,从模具中挤出,通过冷却得到膜。熔融挤出法中,既可以挤出单层膜,也可以同时挤出多层膜。
这些树脂的膜可以容易地获得市售品。列举市售的膜的例子时,对于甲基丙烯酸甲酯系树脂膜,作为各自的商品名,有住友化学株式会社销售的“Technolloy”、由三菱丽阳株式会社销售的“ACRYLITE”和“ACRYPLEN”、由旭化成株式会社销售的“Deraglass”、由株式会社可乐丽销售的“Paraglass”和“Comoglass”、由株式会社日本触媒销售的“アクリビユア”等。对于聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂膜,作为各自的商品名,有三菱化学株式会社销售的“Novaclear”、由帝人化成株式会社销售的“A-PETSHEET”等。对于聚丙烯系树脂膜,作为各自的商品名,有FILMAX社销售的“FILMAXCPPFILM”、由SUN·TOX株式会社销售的“Suntox”、由Tohcello株式会社销售的“Tohcello”、由东洋纺织株式会社销售的“TOYOBOPYLENFILM”、由东丽薄膜加工株式会社销售的“Torayfine”、由日本ポリエ一ス株式会社销售的“ニホンポリエ一ス”、由二村化学株式会社销售的“太閤FC”等。并且,对于纤维素系树脂膜,作为各自的商品名,有富士胶片株式会社销售的“FUJITACTD”、由KONICAMINOLTAOPTO株式会社销售的“KONICAMINOLTATACFILMKC”等。
对配置于远离液晶单元10一侧的、成为视觉辨认侧的透明保护膜25能够赋予雾度,使其表现出防眩性。作为赋予雾度的方法,可采用例如:在构成透明保护膜的原料树脂中混合无机微粒或有机微粒,形成膜的方法;通过多层挤出,由混合有微粒的树脂和没有混合微粒的树脂制成二层膜,或将混合有微粒的树脂作为外层,制成三层膜的方法;将无机微粒或有机微粒混合在固化性粘结剂树脂中形成涂布液,在膜的单侧涂布该涂布液,使粘结剂树脂固化,从而设置防眩层的方法等。
作为用于赋予雾度的无机微粒,例如可举出二氧化硅、硅胶、氧化铝、氧化铝溶胶、氧化铝硅酸盐、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,可举出例如交联聚丙烯酸颗粒、甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯共聚物树脂颗粒、交联聚苯乙烯颗粒、交联聚甲基丙烯酸甲酯颗粒、有机硅树脂颗粒、聚酰亚胺颗粒等。
对透明保护膜赋予雾度时,优选设定其雾度值在6~45%的范围内。如果透明保护膜的雾度值低于6%,则有时表现不出充分的防眩效果。另一方面,如果雾度值超过45%,则配置有该透明保护膜的液晶显示装置的画面褪色发白,有时导致画质降低。雾度是作为漫透射率相对于全光线透过率的比而定义的值,可以基于JISK7136,使用市售的雾度仪进行测定。作为市售的雾度仪,有例如由株式会社村上色彩技术研究所销售的“HM-150”等。测定雾度值时,为了防止膜发生翘曲,优选使用例如用光学透明的粘合剂以防眩面为表面将膜面贴在玻璃基板上而制成的测定样品。
在配置于远离液晶单元一侧的、成为视觉辨认侧的透明保护膜25和成为背光源侧的透明保护膜35各自的外侧,可以设置包含导电层、硬涂层、低反射层等在内的功能层。也可以选择可实现这些功能的树脂组合物作为上述构成防眩层的含有粘结剂树脂的涂布液。
〔位于液晶单元侧的透明保护膜〕
对于图1所示的前面侧偏振片20和背面侧偏振片30而言,构成位于液晶单元10侧的透明保护膜26、36的树脂材料可以使用与上述位于远离液晶单元10一侧的透明保护膜25、35所叙述的相同的树脂材料。其中,由于容易控制相位差值,并且也容易获得,优选使用纤维素系树脂或包含链状聚烯烃系树脂和环状聚烯烃系树脂在内的聚烯烃系树脂。
此处所说的环状聚烯烃系树脂例如是将降冰片烯和其他环戊二烯衍生物这样的环状烯烃单体在催化剂的存在下聚合而得到的。使用这样的环状聚烯烃系树脂时,易于得到具有后述规定的相位差值的透明保护膜。
作为环状聚烯烃系树脂,可举出例如由环戊二烯与烯烃类或者(甲基)丙烯酸或其酯类通过狄尔斯-阿尔德反应得到的降冰片烯或其衍生物,将得到的降冰片烯或其衍生物作为单体进行开环复分解聚合,接着通过加氢得到的树脂;将由双环戊二烯与烯烃类或者(甲基)丙烯酸或其酯类通过狄尔斯-阿尔德反应得到的四环十二碳烯或其衍生物作为单体进行开环复分解聚合,接着通过加氢得到的树脂;将选自降冰片烯、四环十二碳烯、它们的衍生物和其他环状烯烃单体中的至少2种单体同样地进行开环复分解共聚,接着通过加氢得到的树脂;在降冰片烯、四环十二碳烯或它们的衍生物这样的环状烯烃上加成共聚链状烯烃和/或具有乙烯基的芳香族化合物而得到的树脂等。
对于环状聚烯烃系树脂,可以容易地获得市售品。列举市售品的例子,则作为各自的商品名,有TOPASADVANCEDPOLYMERSGmbH生产的、在日本由宝理塑料株式会社销售的“TOPAS”、由JSR株式会社销售的“ARTON”、由日本Zeon株式会社销售的“ZEONOR”和“ZEONEX”、由三井化学株式会社销售的“APEL”等。
链状聚烯烃系树脂的典型例是聚乙烯系树脂和聚丙烯系树脂。其中,优选使用丙烯的均聚物、或以丙烯为主体并以1~20重量%、优选3~10重量%的比例共聚可与其发生共聚的共聚单体而得到的共聚物,上述共聚单体例如是乙烯。
由纤维素系树脂或聚烯烃系树脂等制成膜的方法适当地选择适应各个树脂的方法即可。例如可以使用如下方法等:溶剂流延法,其中将溶解在溶剂中的树脂流延在金属制的带或鼓上,干燥除去溶剂,得到膜;熔融挤出法,其中将树脂加热到其熔融温度以上,混炼后,从模具中挤出,通过利用冷却鼓冷却,得到膜。其中,对于聚烯烃系树脂,从生产率的观点出发,优选采用熔融挤出法。另一方面,纤维素系树脂通常利用溶剂流延法制膜。
液晶单元10为横向电场(IPS:In-PlaneSwitching)模式时,为了不损害该IPS模式液晶单元本来具有的广视角特性,优选位于液晶单元10侧的透明保护膜26、36的厚度方向的相位差Rth在-10~10nm的范围。厚度方向的相位差Rth是面内的平均折射率减去厚度方向的折射率后的值乘以膜的厚度而得到的值,用下述式(b)表示。并且,面内的相位差Re是面内的折射率差乘以膜的厚度而得到的值,用下述式(c)表示。
Rth=〔(nx+ny)/2-nz〕×d(b)
Re=(nx-ny)×d(c)
式中,nx为膜面内的x轴方向(面内慢轴方向)的折射率,ny为膜面内的y轴方向(面内快轴方向,面内与x轴正交的方向)的折射率,nz为与膜面垂直的z轴方向(厚度方向)的折射率,而且d为膜的厚度。
此处,相位差值可以为可见光中心附近500~650nm左右的范围中任意波长的值,但本说明书中以波长590nm的相位差值为标准。厚度方向的相位差Rth和面内的相位差Re可以使用市售的各种相位差计来测定。
作为将树脂膜的厚度方向的相位差Rth控制在-10~10nm范围内的方法,可举出在制膜时极力减小厚度方向残留的变形的方法。例如,在上述溶剂流延法中,可以采用通过热处理来缓解该流延树脂溶液干燥时产生的厚度方向的残留收缩变形的方法等。另一方面,在上述熔融挤出法中,为了防止从模具中挤出树脂膜后直至冷却的期间产生拉伸,可以采用极力缩短从模具至冷却鼓的距离,并且控制挤出量和冷却鼓的旋转速度以使膜不产生拉伸的方法等。并且,也可以与溶剂流延法同样地采用通过热处理来缓解所得到的膜中残留的变形的方法。
〔偏光膜与保护膜的粘接〕
前面侧偏振片20中偏光膜21与透明保护膜25、26的接合、以及背面侧偏振片30中偏光膜31与透明保护膜35,36的接合通常使用粘接剂。接合偏光膜和透明保护膜的粘接剂层的厚度可以设定为0.01~30μm左右,优选为0.01~10μm,更优选为0.05~5μm。粘接剂层的厚度只要在该范围,在层叠的透明保护膜与偏光膜之间就不会产生拱起或剥离,可获得实用上没有问题的粘接力。
粘接剂层的形成中根据被粘物的种类和目的可以适宜使用适当的粘接剂,并且,根据需要也可以使用锚涂剂。作为粘接剂,可举出例如溶剂型粘接剂、乳液型粘接剂、压敏性粘接剂、再湿性粘接剂、缩聚型粘接剂、无溶剂型粘接剂、膜状粘接剂、热熔型粘接剂等。
作为优选的粘接剂之一,可举出水系粘接剂、即将粘接剂成分溶解或分散在水中而成的粘接剂。可溶解在水中的粘接剂成分的例子可举出聚乙烯醇系树脂。并且,可分散在水中的粘接剂成分的例子可举出具有亲水基的氨基甲酸酯系树脂。可以将这样的粘接剂成分与根据需要配合的追加的添加剂一起混合在水中来调制水系粘接剂。列举可成为水系粘接剂的市售聚乙烯醇系树脂的例子,有由株式会社可乐丽销售的羧基改性聚乙烯醇“KL318”(商品名)等。
水系粘接剂根据需要可以含有交联剂。列举交联剂的例子,有胺化合物、醛化合物、羟甲基化合物、水溶性环氧树脂、异氰酸酯化合物、多价金属盐等。将聚乙烯醇系树脂作为粘接剂成分时,优选使用以乙二醛为代表的醛化合物、以羟甲基三聚氰胺为代表的羟甲基化合物、水溶性环氧树脂等作为交联剂。
在此水溶性环氧树脂例如可以为表氯醇与聚酰胺多胺反应而得到的聚酰胺环氧树脂,所述聚酰胺多胺是二亚乙基三胺或三亚乙基四胺这样的聚亚烷基多胺与己二酸这样的二羧酸的反应产物。列举水溶性环氧树脂的市售品的例子,有由SumikaChemtex株式会社销售的“SumirezResin650(30)”(商品名)等。
在偏光膜和/或透明保护膜的粘接面上涂布水系粘接剂,使两者粘合后,通过实施干燥处理,可以得到偏振片。粘接前,对透明保护膜实施皂化处理、电晕放电处理或等离子体处理这样的易粘接处理使浸湿性提高也是有效的。干燥温度可以设定为例如60~100℃左右。干燥处理后,在稍高于室温的温度、例如30~50℃左右的温度养护1~10天左右,这在进一步提高粘接力方面是优选的。
作为另一优选的粘接剂,可举出含有环氧化合物的固化性粘接剂组合物,上述环氧化合物通过活性能量射线的照射或加热发生固化。在此固化性的环氧化合物在分子内具有至少2个环氧基。这种情况下,偏光膜与透明保护膜的粘接可以通过对该粘接剂组合物的涂布层照射活性能量射线或加热,使粘接剂中含有的固化性的环氧化合物固化的方法来进行。环氧化合物的固化一般通过环氧化合物的阳离子聚合来进行。并且,从生产率的观点出发,优选通过照射活性能量射线来进行该固化。
从耐候性、折射率、阳离子聚合性等方面出发,固化性粘接剂组合物中含有的环氧化合物优选分子内不含芳香环。作为分子内不含芳香环的环氧化合物,可例示氢化环氧化合物、脂环式环氧化合物、脂肪族环氧化合物等。这样的可很好地用于固化性粘接剂组合物的环氧化合物虽然在例如JP2004-245925-A公报中进行了详细说明,但此处仍进行简要说明。
氢化环氧化合物可以是将核氢化多羟基化合物进行缩水甘油醚化而得到的化合物,所述核氢化多羟基化合物是通过对作为芳香族环氧化合物的原料的芳香族多羟基化合物在催化剂的存在下和加压下选择性地进行核氢化反应而得到的。作为芳香族环氧化合物原料的芳香族多羟基化合物,可举出例如双酚A、双酚F和双酚S这样的双酚类;线型苯酚酚醛树脂、线型甲酚酚醛树脂和水杨醛线型苯酚酚醛树脂这样的线型酚醛树脂;四羟基二苯基甲烷、四羟基二苯甲酮和聚乙烯基苯酚这样的多官能型的化合物等。对这样的芳香族多羟基化合物进行核氢化反应,使得到的核氢化多羟基化合物与环氧氯丙烷反应,由此能够进行缩水甘油醚化。作为优选的氢化环氧化合物,可举出氢化后的双酚A的缩水甘油基醚。
脂环式环氧化合物是分子内至少具有一个结合在脂环式环上的环氧基的化合物。“结合在脂环式环上的环氧基”是指下式所示的结构中桥连的氧原子-O-,该式中m为2~5的整数。
该式(CH2)m中除去1个或多个氢原子后的基团结合在了其他化学结构上的化合物可成为脂环式环氧化合物。并且,形成脂环式环的(CH2)m中的1个或多个氢原子也可以被甲基、乙基这样的直链状烷基适宜取代。脂环式环氧化合物中,优选使用具有氧杂二环己烷环(上式中m=3时)或氧杂二环庚烷环(上式中m=4时)的环氧化合物,这是由于其显示优异的粘接性。以下举出脂环式环氧化合物的具体例。此处,首先举出化合物名,其后,给出与各化合物名对应的化学式,化合物名和与其对应的化学式附有相同的符号。
A:3,4-环氧环己基甲基3,4-环氧环己烷甲酸酯、
B:3,4-环氧基-6-甲基环己基甲基3,4-环氧基-6-甲基环己烷甲酸酯、
C:乙二醇二(3,4-环氧环己烷甲酸酯)、
D:己二酸二(3,4-环氧环己基甲基)酯、
E:己二酸二(3,4-环氧基-6-甲基环己基甲基)酯、
F:二乙二醇二(3,4-环氧环己基甲醚)、G:乙二醇二(3,4-环氧环己基甲醚)、
H:2,3,14,15-二环氧基-7,11,18,21-四氧杂三螺[5.2.2.5.2.2]二十一烷、
I:3-(3,4-环氧环己基)-8,9-环氧-1,5-二氧杂螺[5.5]十一烷、
J:4-乙烯基环己烯二氧化物、
K:苧烯二氧化物、
L:二(2,3-环氧环戊基)醚、
M:二环戊二烯二氧化物等。
脂肪族环氧化合物可以为脂肪族多元醇或其环氧烷加成物的多缩水甘油醚。更具体地说,可举出丙二醇的二缩水甘油醚;1,4-丁二醇的二缩水甘油醚;1,6-己二醇的二缩水甘油醚;甘油的三缩水甘油醚;三羟甲基丙烷的三缩水甘油醚;乙二醇、丙二醇和甘油这样的脂肪族多元醇加成在环氧烷(环氧乙烷或环氧丙烷)上而得到的聚醚多元醇的多缩水甘油醚(例如聚乙二醇的二缩水甘油醚)等。
固化性粘接剂组合物中,环氧化合物既可以仅单独使用一种,也可以合用两种以上。其中,该环氧化合物优选含有分子内至少具有一个结合在脂环式环上的环氧基的脂环式环氧化合物。
用于固化性粘接剂组合物的环氧化合物通常具有30~3,000g/当量的范围内的环氧当量,该环氧当量优选为50~1,500g/当量的范围。使用环氧当量低于30g/当量的环氧化合物时,固化后的偏振片的柔性有可能降低,并且粘接强度有可能降低。另一方面,对于具有超过3,000g/当量的环氧当量的化合物,与粘接剂组合物中含有的其他成分的相容性有可能降低。
从反应性的方面出发,作为环氧化合物的固化反应,优选采用阳离子聚合。为此,优选在含有环氧化合物的固化性粘接剂组合物中配合阳离子聚合引发剂。阳离子聚合引发剂在可见光线、紫外线、X射线和电子射线这样的活性能量射线的照射或加热下产生阳离子种或路易斯酸,引发环氧基的聚合反应。从作业性的方面出发,优选赋予阳离子聚合引发剂潜在性。以下,将通过活性能量射线的照射产生阳离子种或路易斯酸来引发环氧基的聚合反应的阳离子聚合引发剂称为“光致阳离子聚合引发剂”,将通过热产生阳离子种或路易斯酸来引发环氧基的聚合反应的阳离子聚合引发剂称为“热阳离子聚合引发剂”。
使用光致阳离子聚合引发剂通过活性能量射线的照射来进行粘接剂组合物的固化的方法可以在常温下固化,减少了考虑偏光膜的耐热性或膨胀导致的变形的必要性,能够将透明保护膜和偏光膜良好地粘接,在这一点上是有利的。并且,光致阳离子聚合引发剂由于以光发挥催化作用,所以即使混合在环氧化合物中也具有优异的保存稳定性和作业性。
作为光致阳离子聚合引发剂,可举出例如芳香族重氮盐;芳香族碘盐、芳香族锍盐这样的盐、铁-丙二烯络合物等。相对于100重量份环氧化合物,光致阳离子聚合引发剂的配合量通常为0.5~20重量份,优选为1重量份以上、并且优选为15重量份以下。
光致阳离子聚合引发剂的配合量相对于100重量份环氧化合物低于0.5重量份时,固化不充分,具有固化物的机械强度和粘接强度降低的倾向。
另一方面,光致阳离子聚合引发剂的配合量相对于100重量份环氧化合物超过20重量份时,固化物中的离子性物质增加导致固化物的吸湿性增强,耐久性可能降低。
使用光致阳离子聚合引发剂时,固化性粘接剂组合物根据需要可以进一步含有光敏剂。通过使用光敏剂,使阳离子聚合的反应性提高,从而能使固化物的机械强度和粘接强度提高。作为光敏剂,可举出例如羰基化合物、有机硫化合物、过硫化物、氧化还原系化合物、偶氮化合物、重氮化合物、卤素化合物、光还原性色素等。配合光敏剂时,相对于100重量份固化性粘接剂组合物,优选将光敏剂的量设定在0.1~20重量份的范围内。
另一方面,作为热阳离子聚合引发剂,可举出苄基锍盐、噻吩盐、四氢噻吩锍盐(チオラニウム塩)、苄基铵、吡啶盐、肼盐、羧酸酯、磺酸酯、胺化酰亚胺等。
含有环氧化合物的固化性粘接剂组合物优选如上所述,通过光致阳离子聚合而固化,但也可以在上述的热阳离子聚合引发剂的存在下通过热阳离子聚合而固化,还可以合用光致阳离子聚合和热阳离子聚合。在合用光致阳离子聚合和热阳离子聚合时,固化性粘接剂组合物优选含有光致阳离子聚合引发剂和热阳离子聚合引发剂这两种物质。
另外,固化性粘接剂组合物也可以进一步含有氧杂环丁烷化合物、多元醇化合物等促进阳离子聚合的化合物。氧杂环丁烷化合物是分子内具有4元环的醚的化合物。配合氧杂环丁烷化合物时,其量在固化性粘接剂组合物中通常为5~95重量%、优选为5~50重量%。另外,多元醇化合物可以是包括乙二醇、六亚甲基二醇、聚乙二醇等在内的亚烷基二醇或其低聚物、聚酯多元醇、聚己内酯多元醇、聚碳酸酯多元醇等。配合多元醇化合物时,其量在固化性粘接剂组合物中通常为50重量%以下、优选为30重量%以下。
进而,只要不损害其粘接性,固化性粘接剂组合物可以含有其他添加剂,例如离子捕获剂、抗氧化剂、链转移剂、增感剂、增稠剂、热塑性树脂、填充剂、流动调整剂、增塑剂、消泡剂等。作为离子捕获剂,可举出例如包含粉末状的铋系、锑系、镁系、铝系、钙系、钛系、它们的混合体系等的无机化合物,作为抗氧化剂,可举出例如受阻酚系抗氧化剂等。
将含有环氧化合物的固化性粘接剂组合物涂敷在偏光膜或透明保护膜的粘接面或涂布在这两膜的粘接面上后,以涂敷有粘接剂的面进行粘合,通过照射活性能量射线或加热来使未固化的粘接剂层固化,从而能够使偏光膜与透明保护膜粘接。作为粘接剂的涂布方法,可以采用例如刮刀、绕线棒、口模式涂布机、逗号涂布机(カンマコ一タ一)、凹版涂布机等各种涂布方式。
该固化性粘接剂组合物基本上可以作为实质上不含有溶剂的无溶剂型粘接剂使用,但各涂敷方式具有各自最佳的粘度范围,所以也可以含有溶剂以调整粘度。溶剂优选不使偏光膜的光学性能降低并能良好地溶解以环氧化合物为代表的各成分的有机溶剂,例如可以使用甲苯所代表的烃类、乙酸乙酯所代表的酯类等。
通过活性能量射线的照射来进行粘接剂组合物的固化时,作为活性能量射线可以使用上述的各种射线,但从容易操作且易于控制照射光量等的角度出发,优选使用紫外线。在不影响偏光膜的以偏光度为代表的各种光学性能、以及透明保护膜的以透明性和相位差特性为代表的各种光学性能的范围中,适宜决定活性能量射线、例如紫外线的照射强度和照射量以保持适度的生产率。
通过热进行粘接剂组合物的固化时,能够用已知的普通方法加热。通常,以配合在固化性粘接剂组合物中的热阳离子聚合引发剂产生阳离子种或路易斯酸的温度以上的温度进行加热,具体的加热温度例如为50~200℃左右。
〔粘合剂层〕
在以上说明的前面侧偏振片20的成为液晶单元侧的透明保护膜26上层叠有第一粘合剂层40,并且在背面侧偏振片30的成为液晶单元侧的透明保护膜36上层叠有第二粘合剂层50。这些粘合剂层40、50是为了在液晶单元10两侧分别粘合前面侧偏振片20和背面侧偏振片30而设置的。
形成各粘接剂层的粘合剂也称为压敏性粘接剂,只要为光学透明性优异、包括适度的浸湿性、凝集性、粘接性等在内的粘合特性优异的粘合剂即可,但优选使用耐久性等也优异的粘合剂。具体地说,作为形成粘合剂层的粘合剂,优选使用含有丙烯酸系树脂的粘合剂(丙烯酸系粘合剂)。
丙烯酸系粘合剂中含有的丙烯酸系树脂是以丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异辛酯和丙烯酸2-乙基己酯这样的丙烯酸烷基酯为主要单体的树脂。该丙烯酸系树脂中通常共聚有极性单体。极性单体是指具有聚合性不饱和键和极性官能团的化合物,此处聚合性不饱和键一般来源于(甲基)丙烯酰基,并且极性官能团可以为羧基、羟基、酰胺基、氨基、环氧基等。列举极性单体的具体例,有(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸2-N,N-二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等。
并且,在丙烯酸系粘合剂中通常与丙烯酸系树脂一起配合有交联剂。作为交联剂的代表例,可举出分子内至少具有2个异氰酸酯基(-NCO)的异氰酸酯化合物。
粘合剂中也可以进一步配合各种添加剂。作为优选的添加剂,可举出硅烷偶联剂、抗静电剂等。硅烷偶联剂在提高与玻璃的粘接力方面是有效的。抗静电剂在减少或防止静电的产生方面是有效的。一般,在通过粘合剂层将偏振片贴在液晶单元上时,迄今为止是将覆盖粘合剂层的临时粘着而进行保护的表面保护膜(分离片,separator)剥离后,粘贴在液晶单元上,但剥离该表面保护膜时产生的静电导致发生液晶单元内的液晶取向不良,该现象有时造成液晶显示装置的显示不佳。作为减小或防止这种静电产生的方法,在粘合剂中配合抗静电剂是有效的方法。
粘合剂层40、50可以通过下述方法形成:直接涂布法,制备以上所述的粘合剂成分溶解在有机溶剂中而成的粘合剂组合物,将其直接涂布在偏振片的透明保护膜26、36上,进行干燥,除去溶剂;或转印法,在经脱模处理的树脂膜所形成的基材膜的脱模处理面上涂布上述的粘合剂组合物,进行干燥,除去溶剂而制成粘合剂层,将其贴在偏振片的透明保护膜26、36上。
通过前者的直接涂布法在透明保护膜26、36上形成粘合剂层40、50时,在其表面贴上实施了脱模处理的树脂膜(也称为分离片),直至使用时一直临时粘着在粘合剂层表面上进行保护,这是惯例。从作为有机溶剂溶液的粘合剂组合物的操作性的观点等出发,大多采用后者的转印法,此时,最初用于形成粘合剂层的经脱模处理的基材膜在粘着于偏振片后直接可以成为分离片,从这点考虑也是优选的。
〔偏振片的含水率〕
本发明中,参照图1,将前面侧偏振片20的含水率W1与背面侧偏振片30的含水率W2的比W1/W2设定在1.0至1.2的范围。通过将前面侧偏振片20的含水率W1与背面侧偏振片30的含水率W2的关系设定在该范围,照明时从背光源单元70供给的光引起液晶面板60的温度急剧升高,水分从偏振片20、30蒸发而发生收缩时的平衡变得良好,液晶面板60的翘曲受到抑制。
对调整偏振片含水率的方法没有特别限制,可以采用任意方法。例如,降低含水率时,优选采用利用干燥烘箱等对偏振片进行加热处理的方法。并且,在提高含水率时,优选采用利用湿热烘箱等对偏振片进行加湿处理的方法。这些处理既可以对卷状的偏振片实施,也可以对叶片状的偏振片实施,并且还能够组合对卷状的偏振片的处理和对叶片状的偏振片的处理。
〔构成偏振片的各部件的厚度〕
对于前面侧偏振片20,优选使位于远离液晶单元10一侧的透明保护膜25的厚度大于位于液晶单元10侧的透明保护膜26和粘着于其上的第一粘合剂层40的合计厚度,并且,对于背面侧偏振片30,优选也使位于远离液晶单元10一侧的透明保护膜35的厚度大于位于液晶单元10侧的透明保护膜36和粘着于其上的第二粘合剂层50的合计厚度。通过如此增加前面侧偏振片20和背面侧偏振片30各自的位于远离液晶单元10一侧的透明保护膜25、35的厚度,从而即便位于液晶单元10侧的透明保护膜26、36变薄,也能够提高特别是在处理对角线尺寸为32英寸(约81cm)以上的大型尺寸的偏振片时的操作性,并且对抑制液晶面板60的翘曲更加有效。
对于偏振片20、30的位于液晶单元10侧的透明保护膜26、36,优选将各自的厚度设定为20~50μm左右的范围。粘着于其上的粘合剂层40、50各自的厚度可以设定为10~30μm左右的范围。因此,偏振片20、30的位于远离液晶单元10一侧的透明保护膜25、35各自的厚度比位于液晶单元10侧的透明保护膜26、36的厚度至少大10μm(不包括10μm)、优选至少大30μm以上即可。而且,如上所述,对于前面侧偏振片20的位于远离液晶单元一侧的透明保护膜25而言,设定其厚度大于液晶单元侧的透明保护膜26和粘着于其上的第一粘合剂层40的合计厚度即可,而对于背面侧偏振片30的位于远离液晶单元一侧的透明保护膜35而言,设定其厚度大于液晶单元侧的透明保护膜36和粘着于其上的第二粘合剂层50的合计厚度即可。一种优选的方式是,将位于液晶单元侧的透明保护膜26、36的厚度分别设定为约40μm,将第一粘合剂层40和第二粘合剂层50的厚度分别设定为约25μm,将位于远离液晶单元一侧的透明保护膜25、35的厚度分别设定为约80μm。
〔背光源单元〕
背光源单元70的构成中至少包含用于向液晶单元10供给显示用光的光源部件。该光源部件可以为由导光板和在其一侧面或相对置的两侧面配置的光源构成的称为侧光型的形式、或由多个光源和在其上(面向液晶单元10的一侧)配置的光扩散板构成的称为直下型的形式。任一形式中,通常在光源部件的背面(远离液晶单元10的一侧)都设置有片材或涂布层形式的光反射层。并且,在光源部件的光射出侧(面向液晶单元10的一侧)有时进一步配置有1层或多层聚光片材或扩散膜等光学部件。背光源单元70本身具有此处说明的各部件,可以设定成该领域采用的任意构成。
实施例
以下,给出实施例更具体说明本发明,但本发明不限于这些例子。例中,表示含量或用量的份和%没有特殊说明时以重量为基准。另外,以下例子中各物性的测定用下述方法进行。
(1)厚度的测定:
使用株式会社尼康制造的数字测微计“MH-15M”测定。
(2)面内相位差和厚度方向相位差的测定:
使用王子计测机器株式会社制造的以平行尼科耳旋转法为原理的相位差计“KOBRA-21ADH”,在23℃的温度测定波长590nm的面内相位差和厚度方向相位差。
(3)偏振片含水率的测定:
将截出的150mm×150mm尺寸的偏振片(粘合剂层形成前)在保持在105±1℃的干燥烘箱中放置60分钟,将由放入干燥烘箱之前的重量(干燥前重量)和在干燥烘箱中放置后的重量(干燥后重量)利用下式计算出的值作为偏振片的含水率。
偏振片的含水率(%)=〔(干燥前重量-干燥后重量)/干燥前重量〕×100
实施例1
(水系粘接剂的制备)
在100份水中溶解3份从可乐丽株式会社购买的羧基改性聚乙烯醇“KL-318”(商品名),在该水溶液中添加1.5份从SumikaChemtex株式会社购买的水溶性聚酰胺环氧树脂“SumirezResin650(30)”(商品名、固体成分浓度为30%的水溶液),制备水系粘接剂。
(偏振片的制作)
对从富士胶片株式会社购买的厚度80μm的三乙酰纤维素膜“TD80UL”(商品名)实施皂化处理,将其作为配置于远离液晶单元一侧的透明保护膜25、35。并且,从KONICAMINOLTAOPTO株式会社购买的厚度40μm的三乙酰纤维素膜“KC4UEW”(商品名)的面内相位差为0.7nm、厚度方向的相位差为-0.1nm。对其实施皂化处理后作为配置于液晶单元侧的透明保护膜26、36。
在聚乙烯醇膜上吸附有碘并进行了取向的厚度约28μm的偏光膜的一面,通过上述制备的水系粘接剂粘贴上述厚度80μm的透明保护膜,在另一面通过同样的水系粘接剂贴上上述厚度40μm的透明保护膜,其后,在80℃干燥5分钟,制作成偏振片。
(带有粘合剂层的偏振片的制作)
使用如上制作的偏振片,在厚度40μm的透明保护膜面上贴上厚度为25μm的粘合剂片材,制作成带有粘合剂层的偏振片。从该带有粘合剂层的偏振片上分别以吸收轴为长度方向或以吸收轴为宽度方向,剪裁出大小为宽32时〔对角线为32英寸(约81cm),宽约71cm×长约40cm〕的偏振片。这些偏振片在操作时显示出良好的操作性。
(液晶显示装置的制作和评价)
将松下株式会社制造的IPS模式的宽32时〔对角线32英寸(约81cm),宽约71cm×长约40cm〕液晶电视机“VIERA”(型号:VIERATH-L32X1)拆开,剥离液晶单元上下的偏振片,代替那些原始的偏振片,将如上制作的带有粘合剂层的偏振片以各自的粘合剂层侧贴在液晶单元的前面侧(视觉辨认侧)和背面侧(背光侧)并成为正交尼科耳状态,制作成液晶面板60。此时,配置成前面侧偏振片20的吸收轴与液晶单元10内液晶分子在无施加电压(黑显示)时的取向方向平行。并且,前面侧偏振片20配置含水率高的偏振片,背面侧偏振片30配置含水率低的偏振片,并使(前面侧偏振片的含水率W1/背面侧偏振片的含水率W2)的比为1.05。将该液晶面板60在温度40℃、相对湿度95%的环境下放置96小时后取出,在温度22℃、相对湿度55%的环境下放置1天。用该液晶面板再次组装IPS模式液晶显示装置,点亮背光源,1小时后进行观察,没有发现显示不均。
实施例2
(偏振片的制作)
将配置于远离液晶单元一侧的透明保护膜25、35变更为从KONICAMINOLTAOPTO株式会社购买的厚度80μm的三乙酰纤维素膜“KC8UX”(商品名),除此以外与实施例1同样地制作偏振片。
(带有粘合剂层的偏振片的制作)
使用如上制作的偏振片,在厚度40μm的透明保护膜面上贴上粘合剂片材,制作成带有粘合剂层的偏振片。从该带有粘合剂层的偏振片上,分别以吸收轴为长度方向或以吸收轴为宽度方向剪裁出大小为宽32时〔对角线32英寸(约81cm),宽约71cm×长约40cm〕的偏振片。这些偏振片在操作时显示出良好的操作性。
(液晶显示装置的制作和评价)
除使用此处制作的带有粘合剂层的偏振片外,与实施例1同样地制作液晶面板60。此时,前面侧偏振片20配置含水率高的偏振片,背面侧偏振片30配置含水率低的偏振片,并设定(前面侧偏振片的含水率W1/背面侧偏振片的含水率W2)的比为1.10。将该液晶面板60在温度40℃、相对湿度95%的环境下放置96小时后取出,在温度22℃、相对湿度55%的环境下放置1天。使用该液晶面板再次组装IPS模式液晶显示装置,点亮背光源,1小时后进行观察,虽然看到若干显示不均,但在视觉辨认上不成问题。
比较例1
使用与实施例2相同的带有粘合剂的偏振片,前面侧偏振片20配置含水率高的偏振片,背面侧偏振片30配置含水率低的偏振片,但将(前面侧偏振片的含水率W1/背面侧偏振片的含水率W2)的比设定为1.31,制作成液晶面板60,进而组装液晶显示装置,同样地进行评价。其结果,点亮背光源后,1小时后进行观察时,发现显示不均。
将以上的实施例和比较例的偏振片的含水率比W1/W2、构成偏振片的保护膜和粘合剂层的厚度、以及评价结果归纳在表1中。
[表1]
Claims (6)
1.一种液晶显示装置,具备液晶单元、在所述液晶单元的视觉辨认侧通过第一粘合剂层层叠的前面侧偏振片、在所述液晶单元的与视觉辨认侧相反的一侧通过第二粘合剂层层叠的背面侧偏振片,所述液晶单元具有2片单元基板和夹持于其间的液晶层,其特征在于,
所述液晶显示装置还具备在所述背面侧偏振片的外侧配置的背光源单元,
所述前面侧偏振片和所述背面侧偏振片各自具有偏光膜和配置于偏光膜两面的透明保护膜,而且,
所述前面侧偏振片的含水率W1与所述背面侧偏振片的含水率W2的比W1/W2在1.05至1.2的范围,
所述前面侧偏振片和所述背面侧偏振片各自的位于远离液晶单元一侧的透明保护膜的厚度大于位于液晶单元侧的透明保护膜和粘着于其上的所述粘合剂层的合计厚度。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置,其中,所述前面侧偏振片和所述背面侧偏振片各自的位于液晶单元侧的透明保护膜的厚度方向的相位差值在-10~10nm范围。
3.如权利要求1或2所述的液晶显示装置,其中,所述前面侧偏振片和所述背面侧偏振片各自的位于液晶单元侧的透明保护膜由纤维素系树脂或聚烯烃系树脂形成。
4.如权利要求1~3中任一项所述的液晶显示装置,其中,所述前面侧偏振片和所述背面侧偏振片各自的偏光膜与配置于偏光膜两面的透明保护膜通过含有聚乙烯醇系树脂和水溶性环氧树脂的水系粘接剂粘合。
5.如权利要求1~3中任一项所述的液晶显示装置,其中,所述前面侧偏振片和所述背面侧偏振片各自的偏光膜与配置于偏光膜两面的透明保护膜通过含有环氧化合物的固化性粘接剂组合物粘合,所述环氧化合物通过活性能量射线的照射会发生固化。
6.如权利要求5所述的液晶显示装置,其中,所述环氧化合物包括分子内至少具有一个结合在脂环式环上的环氧基的环氧化合物。
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