CN103718073A - 光学层压体、光学层压体套件和使用所述光学层压体或所述光学层压体套件的液晶面板 - Google Patents

光学层压体、光学层压体套件和使用所述光学层压体或所述光学层压体套件的液晶面板 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种光学层压体，利用所述光学层压体，可显著地抑制液晶面板的翘曲并且可实现高亮度化。本发明的光学层压体具有厚度10μm以下的偏光膜和反射偏光薄膜。本发明的液晶面板具有液晶单元和本发明的光学层压体。根据本发明的另一方面，提供光学层压体套件。该光学层压体套件由第一光学层压体(即本发明的光学层压体)和第二光学层压体所构成，所述第二光学层压体包括比第一光学层压体的偏光膜的厚度厚5μm以上的偏光膜。

Description

光学层压体、光学层压体套件和使用所述光学层压体或所述光学层压体套件的液晶面板
技术领域
本发明涉及一种光学层压体、光学层压体套件和使用所述光学层压体或所述光学层压体套件的液晶面板。
背景技术
近年来进行以液晶显示装置代表的图像显示装置的大屏幕化和所述设备的薄型化。伴随大屏幕化和薄型化产生以下问题。发生液晶面板的翘曲，结果产生显示不均或漏光。为解决此类问题，已提出关于调整在配置于液晶单元两侧的各光学层压体中的偏光膜的保护层的厚度的技术(专利文献1)，或关于调整各光学层压体的水含量的技术(专利文献2)。然而，就抑制液晶面板的翘曲而言，这些技术各自仍存在很大的改进空间。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP2003-149438A
专利文献2：JP2007-292966A
发明内容
发明要解决的问题
已进行本发明以解决上述常规问题，且本发明的目的是提供一种可显著地抑制液晶面板的翘曲，并可实现高对比度的光学层压体。
用于解决问题的方案
根据本发明的实施方案的光学层压体包括：厚度10μm以下的偏光膜；和反射偏光薄膜。
在本发明的一个实施方案中，所述偏光膜通过横向拉伸而得到。
根据本发明的另一方面，提供一种光学层压体套件。所述光学层压体套件包括：包含上述光学层压体的第一光学层压体；第二光学层压体，所述第二光学层压体包括比该第一光学层压体的偏光膜的厚度厚5μm以上的偏光膜。
根据本发明的又一方面，提供一种液晶面板。本发明的液晶面板包括：液晶单元和上述光学层压体。
根据本发明的另一实施方案的液晶面板包括：液晶单元；和上述光学层压体套件。所述第二光学层压体配置在观看者侧，且所述第一光学层压体配置在观看者侧的相反侧。
发明的效果
根据本发明，通过使用具有薄偏光膜和反射偏光薄膜的光学层压体，可同时实现两种效果，即，抑制液晶面板的翘曲和对比度(contrast)的改进。此外，通过使用此类光学层压体(第一光学层压体)，和具有比该第一光学层压体的偏光膜的厚度厚5μm以上的偏光膜的第二光学层压作为套件，可以格外显著地得到所述效果。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施方案的光学层压体的示意性截面图。
图2是本发明中使用的反射偏光薄膜的实例的示意性透视图。
图3是根据本发明的一个实施方案的液晶面板的示意性截面图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的优选实施方案。然而，本发明不限定于这些具体的实施方案。
A.光学层压体
A-1.光学层压体整体的构造
图1是根据本发明的一个实施方案的光学层压体的示意性截面图。光学层压体100具有偏光膜110和反射偏光薄膜120。偏光膜110的厚度在10μm以下。偏光膜110和反射偏光薄膜120可通过任意适当的粘接层(具体地，压敏粘合剂层或粘接剂层)层压，或者可以被层压以使彼此密接(不借助于任意的粘接层)。根据本发明，将此类薄偏光膜和反射偏光薄膜层压，因此可抑制液晶面板的翘曲。此外，如稍后详细所述，通过使用本发明的光学层压体(以下当提到光学层压体套件时有时称为“第一光学层压体”)和具有比该第一光学层压体的偏光膜厚的偏光膜的第二光学层压体作为套件，可格外显著地得到此类效果。更具体地，当将本发明的光学层压体(第一光学层压体)配置在液晶单元的观看者侧的相反侧，且将第二光学层压体配置在液晶单元的观看者侧时，显著地抑制液晶面板的翘曲，结果可防止显示不均和漏光。此外，根据本发明，将反射偏光薄膜引入光学层压体中，进而可改进背光的利用效率。近年来，虽然进行液晶显示装置的低价格化并且该降低导致液晶面板的低亮度化，但是本发明的光学层压体可对抑制此类低亮度化作出贡献。即，根据本发明的光学层压体可同时实现两种效果，即抑制液晶面板的翘曲和防止低亮度化。此外，根据本发明的光学层压体，可实现具有高对比度的液晶面板。
偏光膜110的透过轴与反射偏光薄膜120的透过轴可根据目的形成任意的适当角度。优选偏光膜110的透过轴与反射偏光薄膜120的透过轴彼此实质上平行。
A-2.偏光膜
如上所述，偏光膜110的厚度为10μm以下，且优选为7μm以下，并且更优选为5μm以下。如上所述，本发明的层压此类薄偏光膜和反射偏光薄膜的光学层压体可抑制液晶面板的翘曲。特别地，通过使用本发明的光学层压体(第一光学层压体)与具有比该第一光学层压体的偏光膜厚的偏光膜的第二光学层压体作为套件，可显著地抑制液晶面板的翘曲。同时，该厚度优选为1μm以上。当厚度小于1μm时，可能不能得到充分的光学特性。此外，根据本发明，在通过使用非常薄偏光膜抑制液晶面板的翘曲的同时可维持高对比度。一般而言，随着偏光膜的厚度降低，其光学特性趋于降低。然而，根据本发明，使薄偏光膜与反射偏光薄膜一体化，进而实现抑制因偏光膜薄型化产生的液晶面板翘曲的优异效果，并且可填补因偏光膜的薄型化产生的光学特性的降低。此类效果间的相容性当将本发明的光学层压体用在液晶面板的观看者侧的相反侧时特别显著。这是因为反射偏光薄膜改进背光的利用效率，这可以以非常令人满意的方式填补薄偏光膜的光学特性的降低。
偏光膜110由包括二色性物质的聚乙烯醇系树脂(以下称为“PVA系树脂”)膜形成。
二色性物质的实例包括碘和有机染料。它们可单独或组合使用。这些中，优选使用碘。
作为用于形成PVA系树脂层的PVA系树脂，可使用任意的适当树脂。所述树脂的实例包括聚乙烯醇和乙烯-乙烯醇共聚物。聚乙烯醇通过皂化聚乙酸乙烯酯得到。乙烯-乙烯醇共聚物通过皂化乙烯-乙酸乙烯酯共聚物得到。PVA系树脂的皂化度通常是85摩尔%～100摩尔%，优选为95.0摩尔%～99.95摩尔%，更优选为99.0摩尔%～99.93摩尔%。皂化度可根据JIS K6726-1994求得。使用具有此类皂化度的PVA系树脂，可提供耐久性优异的偏光膜。当皂化度过高时，树脂会凝胶化。
PVA系树脂的平均聚合度可根据目的适当地选择。平均聚合度通常为1000～10000，优选为1200～4500，且更优选为1500～4300。应注意，平均聚合度可根据JIS K6726-1994求得。
偏光膜优选在380nm～780nm的波长范围内的任意波长下显示吸收二色性。偏光膜在单片透过率(single axis transmittance)42%下的偏光度优选为99.0%以上，且更优选为99.9%以上。
A-3.反射偏光薄膜
在本发明的光学层压体中，组合使用反射偏光薄膜与偏光膜，可改进显示装置的对比度。反射偏光薄膜120典型地为例如直线偏光分离型的反射偏光薄膜。图2是本发明使用的反射偏光薄膜的实例的示意性透视图。反射偏光薄膜120是交替层压具有双折射性的层A与实质上没有双折射性的层B的多层层压体。例如，在图示实例中，层A的x轴方向的折射率nx比该层的y轴方向的折射率ny大，层B的x轴方向的折射率nx与层B的y轴方向的折射率ny彼此实质上相同。因此，层A与层B之间的折射率差在x轴方向上大，且在y轴方向上实质为零。结果，x轴方向成为反射轴，且y轴方向成为透过轴。层A与层B之间的x轴方向的折射率差优选为0.2～0.3。应注意，x轴方向对应于后述生产方法(A-5部分)中的反射偏光薄膜的拉伸方向。
层A优选由通过拉伸展现双折射性的材料形成。此类材料的代表例包括：萘二羧酸聚酯(例如，聚萘二甲酸乙二酯)，聚碳酸酯和丙烯酸系树脂(例如，聚甲基丙烯酸甲酯)。这些之中，聚萘二甲酸乙二酯是优选的。层B优选由甚至拉伸时也实质上不展现双折射性的材料形成。此类材料的代表例为萘二羧酸与对苯二甲酸的共聚酯。
在层A与层B间的界面，反射偏光薄膜透过具有第一偏光方向的光(例如，p波)，且反射具有与第一偏光方向呈垂直的第二偏光方向的光(例如，s波)。在层A与层B间的界面，反射的光的一部分作为具有第一偏光方向的光而透过，其它部分作为具有第二偏光方向的光而反射。在反射偏光薄膜的内部中，多次反复此类反射和透过。因此，可改进光的利用效率。
如图2所示，反射偏光薄膜120优选包含作为与偏光膜110相对的最外层的反射层R。当设置反射层R时，可格外地利用最后未利用而返回反射偏光薄膜最外部的光，进而可格外地改进光的利用效率。反射层R代表性地通过聚酯树脂层的多层结构展现反射功能。
反射偏光薄膜的整体厚度可根据例如目的和反射偏光薄膜中的总层数适当地设定。反射偏光薄膜的整体厚度优选为50μm～600μm。
作为反射偏光薄膜，例如，可使用记载于JP09-507308W中的薄膜。
作为反射偏光薄膜120，可原样使用市售品，或可将市售品在使用前进行二次加工(例如，拉伸)。市售品例如为购自3M公司的商品名“DBEF”下的产品。
A-4.保护薄膜
在本发明的光学层压体中，可在偏光膜的至少一侧配置保护薄膜(未示出)。作为保护薄膜的形成材料，可列举例如：(甲基)丙烯酸系树脂；如二乙酰纤维素和三乙酰纤维素等的纤维素系树脂；如环烯烃系树脂和聚丙烯等的烯烃系树脂；如聚对苯二甲酸乙二酯等的聚酯系树脂；聚酰胺系树脂；聚碳酸酯系树脂；及其共聚物树脂。应注意的是，可原样地使用C部分中的热塑性树脂基材作为保护薄膜。
保护薄膜的厚度优选为20μm～100μm。保护薄膜可通过粘接层(具体地，粘接剂层或压敏粘合剂层)层压在偏光膜上，或者可层压以与偏光膜密接(不通过任意的粘接层)。粘接剂层由任意适当的粘接剂形成。粘接剂为例如乙烯醇系粘接剂。
A-5.光学层压体的生产方法
A-5-1.偏光膜的生产方法
偏光膜110可通过任意的适当方法生产，只要能满足所述厚度即可。偏光膜典型地通过使PVA系树脂膜适当地进行如拉伸或染色等的处理来生产。例如，PVA系树脂膜可为PVA系树脂薄膜，或可为形成在基材上的PVA系树脂层。
拉伸方法为，例如关于使用拉幅拉伸机(tenter stretching machine)的固定端拉伸，关于使用圆周速度不同的辊的自由端拉伸，关于使用同时双轴拉伸机的双轴拉伸，或逐次双轴拉伸(sequential biaxial stretching)。它们可单独或组合使用。例如，当使PVA系树脂膜借助于通过圆周速度不同的辊之间的间隙而沿输送方向(MD：加工方向)拉伸(进行自由端拉伸)时，例如，所述拉伸可与沿垂直于输送方向的方向(TD：横向)的拉伸组合。以下，具体地说明优选实施方案。
在优选实施方案中，通过包括在热塑性树脂基材上形成PVA系树脂层以生产层压体的步骤(层压体生产步骤)，和拉伸层压体的步骤(拉伸步骤)的方法，生产偏光膜。以下，说明各个步骤。
(层压体生产步骤)
通过在热塑性树脂基材上形成PVA系树脂层生产层压体。层压体代表性地形成长条状。
热塑性树脂基材为任意的适当构造，只要基材可从一侧支持PVA系树脂层和得到的偏光膜即可。
热塑性树脂基材的厚度(拉伸前)优选为50μm～250μm。当厚度小于50μm时，基材会在其拉伸时断裂。此外，拉伸后基材变得如此薄以致输送基材会变得困难。当厚度超过250μm时，会将过大负载施加于拉伸机。此外，输送会变得困难。
作为热塑性树脂基材的形成材料，可列举，例如：如聚对苯二甲酸乙二酯系树脂等的酯系树脂；如环烯烃系树脂和聚丙烯等的烯烃系树脂；聚酰胺系树脂；聚碳酸酯系树脂；及这些的共聚物树脂。其中，优选环烯烃系树脂(例如，降冰片烯系树脂)和无定形的聚对苯二甲酸乙二酯系树脂。无定形的聚对苯二甲酸乙二酯系树脂的具体实例包括进一步包含间苯二甲酸作为二羧酸的共聚物，和进一步包含环己烷二甲醇作为二醇的共聚物。
热塑性树脂基材的玻璃化转变温度(Tg)优选为170℃以下。使用此类热塑性树脂基材可在未快速进行PVA系树脂的结晶化这样的温度下使层压体拉伸，且可抑制因该结晶化产生的缺点(例如，通过拉伸妨碍PVA系树脂层的取向)。应注意的是，玻璃化转变温度(Tg)是根据JIS K7121求得的值。
可将热塑性树脂基材预先进行表面改性处理(例如，电晕处理)，或者可在热塑性树脂基材上形成易粘接层。进行此类处理可改进热塑性树脂基材与PVA系树脂层之间的密接性。应注意的是，表面改性处理和/或易粘接层的形成可在拉伸前进行，或者可在拉伸后进行。
作为PVA系树脂层的形成方法可采用任意的适当方法。优选通过在热塑性树脂基材上涂布包含PVA系树脂的涂布液并干燥所述液体来形成PVA系树脂层。
涂布液代表性的为通过将PVA系树脂溶解在溶剂中制备的溶液。溶剂的实例包括：水，二甲亚砜，二甲基甲酰胺，二甲基乙酰胺，N-甲基吡咯烷酮，各种二醇类，如三羟甲基丙烷等的多元醇类，和如乙二胺和二乙烯三胺等胺类。溶剂可单独或组合使用。其中，优选水。溶液的PVA系树脂浓度相对于100重量份溶剂优选为3重量份～20重量份。在该树脂浓度下，可形成与热塑性树脂基材密接的均一的涂布膜。
涂布液可配混有添加剂。添加剂的实例包括增塑剂和表面活性剂。增塑剂的实例包括如乙二醇和甘油等的多元醇。表面活性剂的实例包括非离子表面活性剂。此类添加剂可用于格外地改进得到的PVA系树脂层的均一性、染色性或拉伸性的目的。
作为涂布液的涂布方法，可采用任意的适当方法。所述方法的实例包括：辊涂法，旋涂法，线棒涂布法(wire-bar coating method)，浸涂法，模涂法，帘涂法，喷涂法和刮刀涂布法(逗点涂布法等)。
干燥温度优选为热塑性树脂基材的玻璃化转变温度(Tg)以下，且更优选Tg-20℃以下。在该温度下干燥所述液体可防止热塑性树脂基材在形成PVA系树脂层之前变形，因此可防止得到的PVA系树脂层的取向性劣化。因此，热塑性树脂基材可与PVA系树脂层一起令人满意地变形，进而可令人满意地进行后述层压体的收缩和拉伸。结果，可赋予PVA系树脂层以良好的取向性，进而可得到具有优异光学特性的偏光膜。
PVA系树脂层的厚度可根据所期望的偏光膜而设定为任意的适当值。在一个实施方案中，厚度优选为20μm以下，且更优选为5μm～15μm。即使当PVA系树脂层具有此类薄的厚度时，可通过使用热塑性树脂基材而令人满意地拉伸所述层。结果，可令人满意地得到适合于本发明的薄偏光膜。
PVA系树脂层的水含量优选为20%以下，且更优选为15%以下。
(拉伸步骤)
层压体的拉伸可以在一个阶段进行，或者可以在多个阶段进行。当以多个阶段进行拉伸时，后述的层压体的拉伸比为各个阶段的拉伸比的乘积。本步骤中的拉伸模式没有特别限制，可为空中拉伸模式或水中拉伸模式。
层压体的拉伸温度可根据例如热塑性树脂基材的形成材料等设定为任意的适当值。当采用空中拉伸模式时，拉伸温度优选为热塑性树脂基材的玻璃化转变温度(Tg)以上，更优选比热塑性树脂基材的玻璃化转变温度(Tg)高10℃以上，特别优选比Tg高15℃以上。同时，层压体的拉伸温度优选为170℃以下。在该温度下进行拉伸可抑制PVA系树脂的结晶化快速进行，从而能够抑制因该结晶化产生的缺点(例如，通过拉伸妨碍PVA系树脂层的取向)。
当采用水中拉伸模式作为拉伸模式时，拉伸温度优选为85℃以下，且更优选为30℃～65℃。当所述温度超过85℃时，会产生如使得吸附于PVA系树脂的碘溶出或PVA系树脂溶出等的缺点，因此会劣化得到的偏光膜的光学特性。在该情况下，选择即使在该温度下也可拉伸的热塑性树脂基材。优选将无定形的聚对苯二甲酸乙二酯系树脂或烯烃系树脂(例如，聚甲基戊烯)等用作其形成材料。
当采用水中拉伸模式时，优选通过浸渍在硼酸水溶液中拉伸层压体。使用硼酸水溶液可对PVA系树脂层赋予足以耐受拉伸时施加的张力的刚性，和不溶解于水中的这样的耐水性。具体地，硼酸可在水溶液中产生四氢硼酸根阴离子从而通过氢键与PVA系树脂交联，因此可赋予刚性和耐水性。结果，可实现具有更高对比度比率的偏光膜。硼酸水溶液通过使硼酸和/或硼酸盐溶解在作为溶剂的水中来获得。相对于100重量份水，硼酸浓度通常是1重量份～10重量份。层压体在拉伸浴中的浸渍时间优选为约15秒～5分钟。
在优选实施方案中，使层压体沿第一方向收缩，且沿第二方向拉伸。当使层压体沿第一方向收缩且沿第二方向拉伸时，改进沿第二方向的单轴性(uniaxiality)，因此可得到优异的光学特性。应注意的是，第二方向实质上为得到的偏光膜的吸收轴方向。
层压体的收缩可与拉伸同时进行，或者可在不同的时机进行收缩与拉伸。此外，进行收缩和拉伸的顺序不受限制，并且层压体可以在一个阶段收缩，或者可以在多个阶段收缩。在一个实施方案中，优选使层压体在沿第一方向收缩后，沿第二方向拉伸。在另一实施方案中，优选使层压体沿第一方向收缩的同时沿第二方向拉伸。与拉伸分开地使层压体收缩的方法优选为例如涉及加热层压体(热收缩)的方法。该加热温度优选为热塑性树脂基材的玻璃化转变温度(Tg)以上。
层压体的沿第一方向的收缩率优选为40%以下。在此类收缩率下，可达成优异的耐久性。同时，收缩率优选为5%以上。
第二方向可根据偏光膜设定为任意的适当方向。第二方向与第一方向优选彼此垂直。具体地，当第一方向为热塑性树脂基材的输送方向(MD)时，第二方向优选为与输送方向垂直的方向(TD)。当第一方向为与输送方向垂直的方向(TD)时，第二方向优选为输送方向(MD)。第二方向优选为与输送方向垂直的方向(TD)。在该实施方案中，可以通过辊对辊的方法将得到偏光膜与反射偏光薄膜彼此粘贴，因此可显著改进生产光学层压体的效率。
此外，当由预先进行沿第一方向的拉伸处理的热塑性树脂基材形成层压体时，热塑性树脂基材可通过沿第二方向拉伸或热量等尽量回复到拉伸前的状态，因此可沿第一方向以格外均一的方式收缩层压体。因此，即使在高收缩率下，也可得到优异的面内均一性。此外，层压体的沿第二方向的拉伸比，相对于层压体的原始长度，优选为4.0倍以上。使层压体沿第一方向收缩，能够使得在此类高比率下拉伸，因此可提供具有优异光学特性的偏光膜。同时，在一个阶段的拉伸时的拉伸比上限为约5.0倍。这是因为层压体会断裂。
在一个实施方案中，在硼酸水中拉伸步骤和染色步骤之前，例如，可进行在高温(例如，95℃以上)下使层压体进行空中拉伸的步骤。此类空中拉伸步骤因为可将该步骤看作对硼酸水中拉伸的预备或辅助的拉伸，因此以下称为“空中辅助拉伸”。
当空中辅助拉伸与硼酸水中拉伸组合时，有时可以以格外高的比率拉伸层压体。结果，可生产具有格外优异的光学特性(例如，偏光度)的薄型偏光膜。例如，当使用聚对苯二甲酸乙二酯系树脂作为热塑性树脂基材时，通过组合空中辅助拉伸与硼酸水中拉伸，与只通过硼酸水中拉伸的情况相比，在抑制热塑性树脂基材的取向的同时可将其有利拉伸。随着热塑性树脂基材的取向性提高，其拉伸张力增大，因此变得难以稳定地拉伸基材，或热塑性树脂基材断裂。因此，通过在抑制热塑性树脂基材的取向的同时将其拉伸，可以以格外高的比率拉伸层压体。
此外，当空中辅助拉伸与硼酸水中拉伸组合时，改进PVA系树脂的取向性，因此即使在硼酸水中拉伸后也可改进PVA系树脂的取向性。具体地，预先通过空中辅助拉伸改进PVA系树脂的取向性，以致在硼酸水中拉伸期间PVA系树脂与硼酸可容易地交联。然后，在硼酸作为结点(junction)的状态下进行拉伸，因此即使在硼酸水中拉伸后也推定PVA系树脂的取向性高。结果，可生产具有优异光学特性(例如，偏光度)的薄型偏光膜。
空中辅助拉伸的拉伸方法，可为固定端拉伸或自由端拉伸(例如，涉及使层压体通过圆周速度不同的辊之间的间隙从而单轴拉伸层压体的方法)。此外，拉伸可以在一个阶段进行或可以在多个阶段进行。当在多个阶段进行拉伸时，后述的拉伸比为各个阶段的拉伸比的乘积。优选本步骤中的拉伸方向与第二方向基本上相同。
空中辅助拉伸的拉伸比优选为3.5倍以下。空中辅助拉伸中的拉伸温度优选为PVA系树脂的玻璃化转变温度(Tg)以上。拉伸温度优选为95℃～150℃。应注意，相对于层压体的原始长度，当将空中辅助拉伸与硼酸水中拉伸彼此组合时的最大拉伸比优选为5.0倍以上，更优选为5.5倍以上，再更优选为6.0倍以上。
(其他处理)
除了拉伸处理以外的用于生产偏光膜的处理为，例如，染色处理、不溶化处理、交联处理、洗涤处理或干燥处理。这些处理各自可在任意的适当时机进行。
染色处理典型地为涉及用二色性物质使PVA系树脂膜染色的处理。所述处理优选通过使二色性物质吸附至PVA系树脂膜来进行。吸附方法为，例如，涉及将PVA系树脂膜(层压体)浸渍在包含二色性物质的染色液中的方法，涉及将染色液涂布在PVA系树脂膜上的方法，或涉及用染色液喷涂在PVA系树脂膜上的方法等。这些中，优选涉及将PVA系树脂膜(层压体)浸渍在包含二色性物质的染色液中的方法。这是因为二色性物质可令人满意地吸附至所述膜。应注意，可使层压体两面浸渍于染色液中，或可只浸渍两面之一。
当使用碘作为二色性物质时，染色液优选为碘水溶液。相对于100重量份水，碘的配混量优选为0.04重量份～5.0重量份。为了可改进碘在水中的溶解性，碘水溶液优选配混有碘盐。碘盐的实例包括：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，碘化锡和碘化钛等。其中，优选碘化钾和碘化钠。相对于100重量份水，碘盐的配混量优选为0.3重量份～15重量份。
染色液染色时的液温优选为20℃～40℃。当将PVA系树脂膜浸渍在染色液中时，浸渍时间优选5秒～300秒。在该条件下，可使二色性物质充分地吸附在PVA系树脂膜上。
不溶化处理和交联处理典型地为通过将PVA系树脂膜浸渍在硼酸水溶液中来进行。洗涤处理典型地通过将PVA系树脂膜浸渍在碘化钾水溶液中来进行。干燥处理中的干燥温度优选为30℃～100℃。
A-5-2.反射偏光薄膜的生产方法
反射偏光薄膜可典型地通过组合共挤出与横向拉伸而生产。共挤出可以通过任意的适当体系进行。例如，可采用进料头体系(feed block system)或可采用多歧管体系(multi-manifold system)。例如，在进料头中挤出构成层A的材料和构成层B的材料，然后使用倍增器(multiplier)使所得物多层化。应注意的是，此类多层化装置为所属技术领域中技术人员所知晓的。接下来，将得到的多层层压体典型地沿与输送方向垂直的方向(TD)拉伸。构成层A的材料(例如，聚萘二甲酸乙二酯)通过横向拉伸只拉伸方向上的折射率增大，结果展现双折射性。构成层B的材料(例如，萘二羧酸与对苯二甲酸的共聚酯)通过横向拉伸在任意方向上的折射率都不增大。结果，可得到具有沿拉伸方向(TD)的反射轴，且具有沿输送方向(MD)的透过轴的反射偏光薄膜(TD对应于图2的x轴方向，且MD对应于该图的y轴方向)。应注意，拉伸操作可使用任意的适当装置进行。
A-5-3.光学层压体的生产方法
通过任意的适当方法借助将在上述A-5-1部分中得到的偏光膜和在上述A-5-2部分中得到的反射偏光薄膜层压来得到本发明的光学层压体。典型地通过粘接层(典型地粘接剂层或压敏粘合剂层)彼此粘贴。如上所述，在偏光膜具有沿TD的吸收轴的实施方案中，通过辊对辊的方法将偏光膜和反射偏光薄膜彼此粘贴。
B.光学层压体套件
本发明的光学层压体套件包括上述A部分记载的光学层压体(第一光学层压体)，和包括具有比该第一光学层压体的偏光膜的厚度厚5μm以上的厚度的偏光膜的第二光学层压体。应注意，虽然为了方便将层压体称为第二光学“层压体”，但是可单独由偏光膜形成第二光学层压体。实用地，第二光学层压体的偏光膜至少一侧上设置保护薄膜。作为偏光膜，可采用任意的适当偏光膜，只要满足上述厚度条件即可。其具体实例包括依据上述A-2部分和A-5-1部分记载的偏光膜的偏光膜，且优选使用PVA系薄膜作为PVA系树脂膜。作为保护薄膜，可采用任意的适当薄膜。其典型的实例为上述A-4部分中记载的保护薄膜。典型地，将第一光学层压体配置于液晶单元的观看者侧的相反侧，且将第二光学层压体配置于液晶单元的观看者侧。使用处于该位置关系的此类光学层压体套件，可以以非常令人满意的方式抑制液晶面板的翘曲。
第二光学层压体的偏光膜厚度与第一光学层压体的偏光膜厚度之间的差优选为10μm以上。同时，厚度差优选为30μm以下。当厚度差超过30μm时，可能会产生因厚度差导致的液晶面板的翘曲(此时，在观看者侧的相反侧凸起的翘曲)。第二光学层压体的偏光膜厚度优选为15μm以上，且更优选为18μm以上。第二光学层压体的偏光膜厚度优选为30μm以下。当第二光学层压体的偏光膜厚度落入该范围内时，第二光学层压体的偏光膜厚度与第一光学层压体的偏光膜厚度之间的差可容易地设定在所期望的范围内。
C.液晶面板
C-1液晶面板的整体构造
图3是根据本发明优选实施方案的液晶面板的示意性截面图。液晶面板400具有液晶单元200，配置于液晶单元200的观看者侧上的第二光学层压体300，和配置于液晶单元200的观看者侧的相反侧上的本发明光学层压体100。本发明光学层压体100配置于液晶单元的观看者侧的相反侧上。如上所述，实用地，本发明光学层压体100在其偏光膜的至少一侧上设有保护薄膜，且配置成使偏光膜110可以在液晶单元侧。实用地，第二光学层压体在其偏光膜的至少一侧上也设有保护薄膜，且配置成使偏光膜可以在液晶单元侧(未示出)。在液晶面板400中，第二光学层压体300的偏光膜的吸收轴与光学层压体100的偏光膜110的吸收轴彼此垂直。结果，第二光学层压体300的偏光膜的吸收轴(拉伸轴)与光学层压体100的反射偏光薄膜120的反射轴(拉伸轴)彼此垂直。液晶面板400可进一步具有任意的适当光学构件，尽管未示出该构件。光学构件的实例包括保护薄膜和相位差薄膜。
C-2.液晶单元
液晶单元200具有一对基板210和210'，和作为夹持在基板210和210'的间的显示介质的液晶层220。基板之一(滤色器基板)设有滤色器和黑色矩阵(它们均未示出)。另一基板(主动矩阵基板，active matrix substrate)设有用于控制液晶的电气光学(electrooptical)特性的开关元件(典型地为TFT)(未示出)，以及用于向开关元件提供闸信号(gate signal)的扫描线(scanning line)(未示出)和用于向所述元件提供源信号的信号线(未示出)，和像素电极(未示出)。应注意的是，滤色器可设置在主动矩阵基板侧。基板210和210'之间的间隙(单元间隙)通过分隔器(spacer)(未示出)控制。在基板210和210'的各自与液晶层220接触的一侧上，例如，设置由聚酰亚胺形成的配向膜(alignment film)(未示出)。
作为液晶单元的驱动模式，可采用任意的适当驱动模式。驱动模式的具体实例包括：超扭曲向列(Super Twisted Nematic，STN)模式、扭曲向列(Twisted Nematic，TN)模式、共面转换(In-Plane Switching，IPS)模式、垂直排列(Vertical Aligned，VA)模式、光学排列双折射(Optical AlignedBirefringence，OCB)模式、混合排列向列(Hybrid Aligned Nematic，HAN)模式、轴对称排列微单元(Axially Symmetric Aligned Microcell，ASM)模式和电控双折射(Electrically Controlled Birefringence，ECB)模式。
实施例
以下通过实施例具体地说明本发明。但是，本发明不限于这些实施例。实施例中的评价方法如下所述。此外，除非另有说明，否则实施例中的术语“份”和“%”分别是指“重量份”和“重量%”。
(1)液晶面板的翘曲量
将在各实施例和比较例中得到的液晶面板装在80℃的烘箱24小时。从烘箱中取出液晶面板并在1小时后测量其翘曲量。翘曲量的评价如下：将待进行测量的液晶面板载置于玻璃板上使其凸面位于下侧，测量液晶面板的4个角各自距离玻璃板的高度。4个角的值中最大的值用于评价。在本实施例中，在观看者侧的相反侧凸起的翘曲以+表示，在观看者侧凸起的翘曲以-表示。
(2)面板对比度
使用BM-5(TOPCON公司制)测量在实施例和比较例中得到的液晶面板的黑显示和白显示的亮度，然后算出其比率(白亮度/黑亮度)。
(3)透过率
使用紫外可见光分光光度计(JASCO Corporation制，产品名“V-7100”)，测量薄型偏光膜的单片透过率(Ts)、平行透过率(Tp)和垂直(crossed)透过率(Tc)。应注意，Ts、Tp和Tc分别为通过以JIS Z8701的2度视野(C光源)测量并颜色修正获得的的Y值。
[参考例1]
<层压体的生产>
(热塑性树脂基材)
使用长条状且厚度为200μm和Tg为123℃的环烯烃系树脂薄膜(JSRCorporation制，商品名“ARTON”)作为热塑性树脂基材。
(涂布液的制备)
将聚合度1800和皂化度98～99%的聚乙烯醇(PVA)树脂(The NipponSynthetic Chemical Industry Co.,Ltd.制，商品名“Gohsenol(注册商标)NH-18”)溶解于水中，从而制备浓度7重量%聚乙烯醇水溶液。
(PVA系树脂层的形成)
在热塑性树脂基材的一面上，用模压涂布机(模涂法)涂布该涂布液，然后在100℃下干燥180秒，从而形成厚度11μm的PVA系树脂层。由此，生产出长条状层压体。
<拉伸处理>
使用拉幅拉伸机，将得到的长条状层压体在140℃下沿与层压体的长边方向垂直的方向以4.5倍进行空中拉伸。
<染色处理>
接下来，将层压体浸渍在25℃下的碘水溶液(碘浓度：0.5重量%，碘化钾浓度：10重量%)中30秒。
<交联处理>
将染色后的层压体浸渍在60℃下的硼酸水溶液(硼酸浓度：5重量%，碘化钾浓度：5重量%)中60秒。
<洗涤处理>
交联处理后，将层压体浸渍在25℃下的碘化钾水溶液(碘化钾浓度：5重量%)中5秒。
由此，在热塑性树脂基材上制成厚度2μm的偏光膜(偏光膜的单片透过率(Ts)：41%)。
<偏光膜的转印>
通过乙烯醇系粘接剂将保护薄膜(Fujifilm Corporation制的TAC薄膜，商品名“FUJITAC”，厚度40μm)粘贴在层压体的偏光膜侧。此外，从层压体剥离热塑性树脂基材，然后将相同的保护薄膜粘贴在偏光膜的已剥离热塑性树脂基材的侧。由此，生产出偏光膜1。
[参考例2]
<层压体的生产>
(热塑性树脂基材)
使用通过Tg为75℃的通过将聚对苯二甲酸乙二酯与6摩尔%间苯二甲酸共聚得到的间苯二甲酸共聚的聚对苯二甲酸乙二酯薄膜(厚度：200μm)，作为热塑性树脂基材。
(涂布液的制备)
将聚合度2600和皂化度99.9%的聚乙烯醇(PVA)树脂(The NipponSynthetic Chemical Industry Co.,Ltd.制，商品名“Gohsenol(注册商标)NH-26”)溶解于水中，从而制备浓度7重量%聚乙烯醇水溶液。
(PVA系树脂层的形成)
在热塑性树脂基材的一面上，使用模压涂布机(模涂法)涂布该涂布液，然后在60℃下干燥300秒，从而形成厚度10μm的PVA系树脂层。由此，生产出长条状层压体。
<空中辅助拉伸处理>
将得到的长条状层压体，在130℃的烘箱内在圆周速度不同的辊之间沿其纵向(长边方向)以1.8倍进行自由端单轴拉伸。
<不溶化处理>
之后，将层压体浸渍在液温30℃的不溶化浴(通过将100重量份水与3重量份硼酸配混得到的硼酸水溶液)中30秒。
<染色处理>
接下来，将层压体浸渍在液温30℃的染色浴(通过将100重量份水与0.2重量份碘和1.4重量份碘化钾配混得到的碘水溶液)中，以使最后得到的薄型偏光膜的单片透过率(Ts)为41%。
<交联处理>
接下来，将层压体浸渍在液温30℃的交联浴(通过将100重量份水与3重量份碘化钾和3重量份硼酸配混得到的硼酸水溶液)中60秒。
<硼酸水中拉伸处理>
之后，将层压体在浸渍于液温70℃的硼酸水溶液(通过将100重量份水与5重量份硼酸和5重量份碘化钾配混得到的水溶液)中的同时，在圆周速度不同的辊之间沿其纵向(长边方向)进行单轴拉伸。因此，得到光学薄膜层压体。将硼酸水中拉伸处理中的拉伸比设定为3.3倍和总拉伸比为6.0倍。
<洗涤和干燥处理>
之后，将光学薄膜层压体浸渍在洗涤浴(通过将100重量份水与3重量份碘化钾配混得到的水溶液)中，然后用60℃下的热风干燥。
由此，得到在热塑性树脂基材上的厚度4.5μm的偏光膜。
<偏光膜的转印>
通过乙烯醇系粘接剂将保护薄膜(Fujifilm Corporation制的TAC薄膜，商品名“FUJITAC”，厚度40μm)粘贴在层压体的偏光膜侧。此外，从层压体剥离热塑性树脂基材，然后将相同的保护薄膜粘贴在偏光膜的已剥离热塑性树脂基材的一侧。由此，制成偏光膜2。
[参考例3]
将厚度75μm的聚乙烯醇薄膜通过浸渍在28℃下的热水中60秒来溶胀。接下来，将所述薄膜通过浸渍在包括碘和碘化钾(重量比1:10)的水溶液中来染色，以使其在拉伸大至3.3倍的同时具有预定的单片透过率。之后，将所述薄膜浸渍在包括3重量%硼酸和2重量%碘化钾的水溶液中10秒后，将其在60℃的包括4重量%硼酸和3重量%碘化钾的水溶液中拉伸，以使其总拉伸比变为6.0倍。之后，将得到的拉伸的薄膜浸渍在包括5重量%碘化钾的水溶液中10秒，然后在40℃的烘箱内干燥3分钟，从而提供厚度20μm的偏光膜。通过乙烯醇系粘接剂将保护薄膜(Fujifilm Corporation制的TAC薄膜，商品名“FUJITAC”，厚度：40μm)粘贴在偏光膜的两侧的每一侧，从而提供偏光膜3。
(实施例1：光学层压体的生产)
通过乙烯醇系粘接剂以辊对辊的方法将在参考例1中得到的偏光膜1与市售的反射偏光薄膜(3M Company制，商品名“DBEF”，厚度：100μm)彼此粘贴，从而提供光学层压体1。进行粘贴以使偏光膜的透过轴与反射偏光薄膜的透过轴彼此平行。
(实施例2：光学层压体的生产)
除了使用在参考例2中得到的偏光膜2以外，以与实施例1相同的方式得到光学层压体2。
(比较例1)
除了使用在参考例3中得到的偏光膜3以外，以与实施例1相同的方式得到光学层压体3。
(实施例3：液晶面板的生产)
移除在液晶面板(Sharp Corporation制，VA模式，面板尺寸：400mm×220mm)的观看者侧的相反侧的光学层压体，然后将光学层压体1安装在液晶单元上。接下来，移除在观看者侧的光学层压体，然后将偏光膜3安装在液晶单元上。在此，进行安装使光学层压体1的偏光膜吸收轴与偏光膜3的偏光膜吸收轴彼此实质地垂直。由此，生产出液晶面板。对该液晶面板进行(1)和(2)的评价。表1示出评价结果以及后述实施例4、比较例2和3及参考例4的结果。
[表1]
Figure BDA0000463797680000191
(实施例4、比较例2和3及参考例4)
除了以如上述表1中示出的组合使用构件以外，以与实施例3相同的方式生产液晶面板。将得到的液晶面板进行与实施例3相同的评价。表1示出评价结果。
如从表1中显而易见的，将本发明的光学层压体配置在观看者侧的相反侧，并将相对厚的偏光膜配置在观看者侧(换言之，配置本发明的光学层压体套件的液晶面板)显示极其小的翘曲并具有高的对比度。
产业上的可利用性
本发明的光学层压体和液晶面板可适合地用于液晶显示装置。
附图标记说明
100…光学层压体(第一光学层压体)
110…偏光膜
120…反射偏光薄膜
200...液晶单元
300...第二光学层压体
400...液晶面板

Claims (5)

1.一种光学层压体，其包括：厚度为10μm以下的偏光膜；和反射偏光薄膜。
2.根据权利要求1所述的光学层压体，其中所述偏光膜通过横向拉伸而得到。
3.一种光学层压体套件，其包括：包含根据权利要求1或2所述的光学层压体的第一光学层压体；和第二光学层压体，所述第二光学层压体包括厚度比所述第一光学层压体的偏光膜的厚度厚5μm以上的偏光膜。
4.一种液晶面板，其包括：液晶单元；和根据权利要求1或2所述的光学层压体。
5.一种液晶面板，其包括：液晶单元；和根据权利要求3所述的光学层压体套件；
其中将所述第二光学层压体配置在观看者侧，和将所述第一光学层压体配置在所述观看者侧的相反侧。
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