CN104076426A - 偏振板、液晶显示装置及偏振板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供偏振板、液晶显示装置及偏振板的制造方法。本发明的目的在于提供一种偏振板,所述偏振板的耐划伤性高,通过具备该偏振板可提供具有高对比度的液晶显示装置。另外,本发明的目的还在于提供一种可以简便地制造上述偏振板的方法。本发明的解决手段是一种至少依次具备液晶单元、偏振板、扩散片及背光灯且上述偏振板与上述扩散片接触的液晶显示装置中的上述偏振板,其特征在于上述偏振板在上述偏振板与上述扩散片接触的表面具有摩擦力降低成分,上述偏振板的具有摩擦力降低成分的表面与上述扩散片的动摩擦力为1.0N以下。
Description
技术领域
本发明涉及在特定表面具有摩擦力降低成分的偏振板、及将该偏振板配置于液晶单元与背光灯之间的液晶显示装置。另外,本发明涉及可以简便地制造上述偏振板的方法。
背景技术
近年来,液晶显示装置被作为表、手机、笔记本电脑、个人电脑用显示器、DVD播放机、电视等的显示装置广泛使用。这样的液晶显示装置通常包括包含冷阴极管或发光二极管(LED)的背光灯、光扩散板、1个或多个光扩散片、背面侧偏振板、液晶单元及能见侧偏振板。
其中,将液晶显示装置用于大画面液晶电视用途时,薄型化而作为壁挂电视的使用越来越突出,与此相对应,在液晶显示装置中使用的构件的薄化被认为是必要的。
与这样的液晶显示装置的薄膜化相对应,例如,公开了一种光扩散偏振板(例如,参照专利文献1),其具有与偏振板的单面或两面密合的光扩散层,该光扩散层具有特定的微细凹凸结构且具有铅笔硬度为H以下的表面硬度。在专利文献1中记载着:通过使用上述光扩散偏振板,可省去在液晶单元与背光灯之间配置的光扩散片,因此可以形成薄型的显示装置。
另外,公开了一种背面侧偏振板及使用了其的液晶显示装置(例如,参照专利文献2),所述背面侧偏振板在特定条件下对表面进行摩擦后的划痕数为10道以下。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2000-75136号公报
专利文献2:日本特开2010-211196号公报
发明内容
发明要解决的问题
伴随着在液晶显示装置中使用的构件的薄型化,背面侧偏振板与扩散片的距离变近,因此背面侧偏振板与扩散片接触,出现了背面侧偏振板的表面被扩散片划伤的问题。虽然在专利文献1中记载了通过将光扩散层的表面硬度控制在H以下,可以防止在偏振板上重叠配置的聚光片等光学构件的划伤,但尚未对偏振板自身的表面的耐划伤性进行研究。另外,在专利文献1的方法中,由于通过进行喷砂处理而制作光扩散层,因此在生产率、成本方面也出现了问题。另外,由于具有光扩散层,从背光灯放出的光被扩散,还出现了面板对比度差的问题。
另外,虽然在专利文献2中对偏振板的表面的划痕进行了研究,然而要在偏振板的表面形成光扩散层,在生产率、成本方面出现了问题。另外,使用了该偏振板的液晶显示装置的面板对比度也不充分。
因此本发明的目的在于提供一种偏振板,所述偏振板的耐划伤性高,通过具备该偏振板可以提供具有高对比度的液晶显示装置。另外,本发明的目的还在于提供可以简便地制造上述偏振板的方法。
解决问题的手段
本发明人为了解决上述问题而反复深入研究,结果发现,利用以下所示的偏振板可以完成上述目的,从而完成了本发明。
即,本发明涉及一种偏振板,其是在至少依次具备液晶单元、偏振板、扩散片及背光灯且上述偏振板与上述扩散片接触的液晶显示装置中的上述偏振板,其特征在于,
上述偏振板在上述偏振板与上述扩散片接触的表面具有摩擦力降低成分,上述偏振板的具有摩擦力降低成分的表面与上述扩散片的动摩擦力在1.0N以下。
上述偏振板优选在偏振片的至少单面层叠有透明保护膜。
上述偏振板优选在上述偏振板与上述扩散片接触的表面不设置扩散层。
另外,本发明涉及一种液晶显示装置,其特征在于依次具备能见侧偏振板、液晶单元、上述偏振板、扩散片及背光灯且上述偏振板与上述扩散片接触。
另外,本发明涉及上述偏振板的制造方法,其特征在于包括:准备在偏振片的至少单面层叠有透明保护膜的偏振板的工序;
形成在基材上具有含有摩擦力降低成分的层的转印片的工序;
以上述转印片的含有摩擦力降低成分的层与上述偏振板的透明保护膜接触的方式将上述偏振板与上述转印片贴合而形成层叠体的工序;及
从上述层叠体剥离转印片的工序。
发明效果
在本发明中,在背面侧的偏振板与扩散片接触的表面具有摩擦力降低成分,将偏振板的具有摩擦力降低成分的表面与上述扩散片的动摩擦力设置为1.0N以下,由此,即使不在偏振板表面形成光扩散层、硬涂层等,也可以制成具有高耐划伤性的偏振板。因此,本发明的偏振板即使与液晶显示装置的扩散片接触,也不会在偏振板表面产生划痕。另外,通过使用本发明的偏振板,可以提供高对比度的液晶显示装置。另外,本发明通过使具有含有摩擦力降低成分的层的转印片贴合于偏振板从而将摩擦力降低成分转印到偏振板上这样非常简便的方法,可以制造出具有高耐划伤性的偏振板。
附图说明
图1是显示本发明的液晶显示装置的一个方式的示意图。
标号说明
1液晶显示装置
2背面侧偏振板
3透明保护膜
4偏振片
5透明保护膜
6能见侧偏振板
7透明保护膜
8偏振片
9透明保护膜
10液晶单元
11扩散片
12背光灯
A背面侧偏振板的与扩散片接触的表面
具体实施方式
1.偏振板
本发明的偏振板是在至少依次具备液晶单元、偏振板、扩散片及背光灯且上述偏振板与上述扩散片接触的液晶显示装置中的上述偏振板(背面侧偏振板),
其特征在于,上述偏振板在上述偏振板与上述扩散片接触的表面具有摩擦力降低成分,上述偏振板的具有摩擦力降低成分的表面与上述扩散片的动摩擦力在1.0N以下。
本发明的偏振板只要在其与液晶显示装置的扩散片接触的表面具有摩擦力降低成分,且上述偏振板的具有摩擦力降低成分的表面与上述扩散片的动摩擦力在1.0N以下即可,偏振板的构成没有特别限定,例如可举出在偏振片的单侧或两侧适宜地通过粘接层而层叠有成为保护层的透明保护膜的构成。
(1)偏振片
作为上述偏振片,没有特别限制,可使用各种偏振片。作为偏振片,例如可举出聚乙烯醇(PVA)系树脂膜、部分缩甲醛化PVA系树脂膜、使碘、二向色性染料等二向色性材料吸附于乙烯·乙酸乙烯酯共聚物系部分皂化膜等亲水性高分子膜并进行单轴拉伸而成的偏振片、PVA的脱水处理物、聚氯乙烯的脱盐酸处理物等多烯系取向膜等。其中优选包含PVA系树脂膜和碘等二向色性物质的PVA系偏振片。
PVA系偏振片使用将PVA系树脂膜用二向色性物质(代表性地为碘、二向色性染料)染色后单轴拉伸而成的偏振片。构成PVA系树脂膜的PVA系树脂的聚合度优选为100~10000,更优选为1000~5000。若聚合度过低,则进行规定的拉伸时易拉断,另外若聚合度过高,则在拉伸时变得需要非常大的张力,有变得无法进行机械拉伸的可能性。另外,PVA树脂的平均皂化度优选为85~100摩尔%左右,更优选为90~100摩尔%。
构成偏振片的PVA系树脂膜可以利用任意的适当的方法(例如,将使树脂溶解于水或有机溶剂而得到的溶液流延来制膜的流延法、浇铸法、挤出法)来成形。PVA系树脂膜的厚度通常为10~300μm左右,优选为30~75μm左右。
作为偏振片的制造方法,可根据目的、使用材料及条件等采用任意的适当的方法。例如,可采用将上述PVA系树脂膜供给于通常包括溶胀、染色、交联、拉伸、水洗及干燥工序的一连串的制造工序的方式。在除了干燥工序以外的各处理工序中,可以通过将PVA系树脂膜浸渍于含有各工序中所用的溶液的液体中来进行处理。溶胀、染色、交联、拉伸、水洗及干燥的各处理的顺序、次数或是否实施可以根据目的、使用材料、条件等适当设定。例如,可以在1道工序中同时进行几个处理,也可以同时进行溶胀处理、染色处理及交联处理。另外例如,可适当采用在拉伸处理前后进行交联处理的方法。另外例如,水洗处理可以在全部的处理之后进行,也可以仅在特定的处理之后进行。
偏振片的厚度没有特别限制,但优选为1~35μm左右,更优选为15~35μm左右。若偏振片的厚度过薄,则在与透明保护膜贴合时,有变得容易受到损伤的倾向。另一方面,若偏振片的厚度过厚,则有干燥效率变差的倾向,在生产率方面不优选。
(2)透明保护膜
作为上述透明保护膜,可使用各种透明保护膜。另外,在偏振片的两面设置透明保护膜时,可以是相同的透明保护膜,另外,也可以是不同的透明保护膜。
作为构成透明保护膜的材料,例如可举出透明性、机械强度、热稳定性、阻水性、各向同性等优异的热塑性树脂。作为这样的热塑性树脂的具体例,可举出三乙酰基纤维素等纤维素系树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等聚酯系树脂、聚醚砜系树脂、聚砜系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚酰亚胺系树脂、聚烯烃系树脂、环烯烃系树脂、(甲基)丙烯酸系树脂、聚芳酯系树脂、聚苯乙烯系树脂、PVA系树脂及它们的混合物。另外,可使用(甲基)丙烯酸系树脂、氨基甲酸酯系树脂、丙烯酸氨基甲酸酯系树脂、环氧系树脂、硅酮系树脂等热固性树脂或紫外线固化型树脂。它们之中,优选纤维素系树脂、(甲基)丙烯酸系树脂。
作为含有上述纤维素系树脂的膜,也可使用市售品。作为三乙酰基纤维素膜的市售品的例子,可举出富士胶片(株)制的商品名“UV-50”、“UV-80”、“SH-80”、“TD-80U”、“TD-TAC”、“TD-60UL”、“UZ-TAC”或柯尼卡美能达制的“KC系列”等。
作为上述(甲基)丙烯酸系树脂,在不损害本发明的效果的范围内,可以采用任意的适当的(甲基)丙烯酸系树脂。例如可举出聚甲基丙烯酸甲酯等聚(甲基)丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯-(甲基)丙烯酸共聚物、(甲基)丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物(MS树脂等)、具有脂环族烃基的聚合物(例如,甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸环己酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸降冰片酯共聚物等)。它们之中,可举出将具有碳原子数1~6的烷基的(甲基)丙烯酸酯聚合而得的聚(甲基)丙烯酸酯。
作为(甲基)丙烯酸系树脂的具体例,例如可举出三菱丽阳(株)制的“Acrypet VH”、“Acrypet VRL20A”、在日本特开2004-70296号公报中记载的在分子内具有环结构的(甲基)丙烯酸系树脂、通过分子内交联或分子内环化反应而得的高Tg(甲基)丙烯酸系树脂。
作为(甲基)丙烯酸系树脂,也可使用具有内酯环结构的(甲基)丙烯酸系树脂。这是因为其具有高耐热性、高透明性、通过双轴拉伸而具有高机械强度。作为具有内酯环结构的(甲基)丙烯酸系树脂,可举出在日本特开2000-230016号公报、日本特开2001-151814号公报、日本特开2002-120326号公报、日本特开2002-254544号公报、日本特开2005-146084号公报等中记载的具有内酯环结构的(甲基)丙烯酸系树脂。
另外,作为(甲基)丙烯酸系树脂,可使用具有不饱和羧酸烷基酯的结构单元及戊二酸酐的结构单元的丙烯酸类树脂。作为上述丙烯酸类树脂,可举出在日本特开2004-70290号公报、日本特开2004-70296号公报、日本特开2004-163924号公报、日本特开2004-292812号公报、日本特开2005-314534号公报、日本特开2006-131898号公报、日本特开2006-206881号公报、日本特开2006-265532号公报、日本特开2006-283013号公报、日本特开2006-299005号公报、日本特开2006-335902号公报等中记载的丙烯酸类树脂。
另外,作为(甲基)丙烯酸系树脂,可使用具有戊二酰亚胺单元、(甲基)丙烯酸酯单元及芳香族乙烯基单元的热塑性树脂。作为该热塑性树脂,可举出在日本特开2006-309033号公报、日本特开2006-317560号公报、日本特开2006-328329号公报、日本特开2006-328334号公报、日本特开2006-337491号公报、日本特开2006-337492号公报、日本特开2006-337493号公报、日本特开2006-337569号公报等中记载的热塑性树脂。
另外,作为(甲基)丙烯酸系树脂,可使用具有N-取代马来酰亚胺单元、马来酸酐的结构单元的丙烯酸类树脂。
上述中,优选在主链具有环结构的丙烯酸系树脂组,更优选上述环结构为选自内酯环结构、戊二酸酐结构、戊二酰亚胺结构、N-取代马来酰亚胺结构及马来酸酐结构中的至少1种的丙烯酸系树脂。
透明保护膜的厚度没有特别限定,但通常从强度或处理性等操作性、薄层性等方面考虑为1~500μm左右,优选为10~300μm,更优选为20~200μm,进一步优选为30~100μm。
另外,作为透明保护膜,可使用具有正面相位差为40nm以上和/或厚度方向相位差为80nm以上的相位差的相位差板。通常将正面相位差控制在40~200nm的范围内,通常将厚度方向相位差控制在80~300nm的范围内。使用相位差板作为透明保护膜时,因该相位差板也作为透明保护膜起作用,因此可实现薄型化。
作为相位差板,可举出用膜支承将高分子元件进行单轴或双轴拉伸处理而成的双折射性膜、液晶聚合物的取向膜、液晶聚合物的取向层而成的相位差板等。相位差板的厚度也没有特别限制,通常为20~150μm左右。
需要说明的是,上述具有相位差的膜也可以另行贴合于不具有相位差的透明保护膜来赋予上述功能。
另外,可以对透明保护膜的不粘接偏振片的面实施硬涂处理、防反射处理、防粘处理、增亮处理、以扩散或防眩光为目的的处理,另外也可以将这些处理层另行作为光学层,作为不同于透明保护膜的膜进行设置。不过,本发明的偏振板是即使不设置这些层也能够发挥出高耐划伤性的偏振板,从薄膜化的观点考虑优选不具有这些层。
(3)粘接剂
只要用于使偏振片与透明保护膜贴合的粘接剂光学透明,就没有特别限制,可使用水系、溶剂系、热熔系、自由基固化型的各种形态的粘接剂,但优选为水系粘接剂、自由基固化型粘接剂。
作为水系粘接剂,可例示出PVA系粘接剂、明胶系粘接剂、乙烯基系胶乳系粘接剂、聚氨酯系粘接剂、异氰酸酯系粘接剂、聚酯系粘接剂、环氧系粘接剂等。在上述粘接剂中可以含有各种交联剂。另外在上述粘接剂中,也可配合催化剂、偶联剂、各种增粘剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、耐热稳定剂、耐水解稳定剂等稳定剂等。粘接剂的固体成分通常以0.1~20重量%使用。
PVA系树脂可举出将聚乙酸乙烯酯皂化而得的PVA;其衍生物;以及乙酸乙烯酯与具有共聚性的单体的共聚物的皂化物;将PVA缩醛化、氨基甲酸酯酯化、醚化、接枝化、磷酸酯化等得到的改性PVA。作为上述单体,可举出马来酸(酐)、富马酸、巴豆酸、衣康酸、(甲基)丙烯酸等不饱和羧酸及其酯类;乙烯、丙烯等α-烯烃;(甲基)烯丙磺酸(钠)、磺酸钠(马来酸单烷基酯)、马来酸烷基酯二磺酸钠、N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺烷基磺酸碱盐、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基吡咯烷酮衍生物等。这些PVA系树脂可以1种单独或两种以上并用。
上述PVA系树脂的平均聚合度没有特别限定,但从粘接性方面考虑,优选为100~3000左右,更优选为500~3000左右。另外,平均皂化度优选为85~100摩尔%左右,更优选为90~100摩尔%。
另外,作为PVA系树脂,可以使用具有乙酰乙酰基的PVA树脂。具有乙酰乙酰基的PVA树脂是具有反应性高的官能团的PVA系粘接剂,因偏振板的耐久性提高故而优选。
含有乙酰乙酰基的PVA系树脂的乙酰乙酰基改性度只要为0.1摩尔%以上就没有特别限制。若小于0.1摩尔%则粘接剂层的耐水性有变得不充分的倾向。乙酰乙酰基改性度优选为0.1~40摩尔%左右,更优选为1~20摩尔%,进一步优选为2~7摩尔%。若乙酰乙酰基改性度超过40摩尔%,则具有耐水性的提高效果小的倾向。乙酰乙酰基改性度可以利用核磁共振装置(NMR:Nuclear Magnetic Resonance)来测定。
作为交联剂,只要是用于PVA系粘接剂的交联剂就可以没有特别限制地使用。交联剂可以使用具有至少两个与PVA系树脂具有反应性的官能团的化合物,例如可举出乙二胺、三乙二胺、六亚甲基二胺等具有亚烷基和两个氨基的亚烷基二胺类;甲苯二异氰酸酯、氢化甲苯二异氰酸酯、三羟甲基丙烷甲苯二异氰酸酯加合物、三苯基甲烷三异氰酸酯、亚甲基双(4-苯基甲烷)三异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯及它们的酮肟嵌段物或酚嵌段物等异氰酸酯类;乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、甘油二(或三)缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、二缩水甘油基苯胺、二缩水甘油胺等环氧类;甲醛、乙醛、丙醛、丁醛等单醛类;乙二醛、丙二醛、丁二醛、戊二醛、顺丁烯二醛、邻苯二甲醛等二醛类;羟甲基脲、羟甲基三聚氰胺、烷基化羟甲基脲、烷基化羟甲基化三聚氰胺、乙酰胍胺、苯代胍胺与甲醛的缩合物等氨基-甲醛树脂;以及钠、钾、镁、钙、铝、铁、镍等二价金属、或三价金属的盐及其氧化物。它们之中,优选为三聚氰胺系交联剂,更优选为羟甲基三聚氰胺。
相对于PVA系树脂100重量份,上述交联剂的配合量优选为0.1~60重量份左右,更优选为10~55重量份。特别是使用含有乙酰乙酰基的PVA系树脂时,优选使用超过30重量份的交联剂,从耐水性的观点考虑更优选在超过30重量份且为55重量份以下的范围内使用交联剂。
作为上述自由基固化型粘接剂,可例示出电子束固化型、紫外线固化型等活性能量射线固化型、热固化型等各种物质,但优选为能短时间固化的活性能量射线固化型,更优选为紫外线固化型粘接剂。
作为自由基固化型粘接剂的固化性成分,可举出具有(甲基)丙烯酰基的化合物、具有乙烯基的化合物。这些固化性成分可以使用单官能或双官能以上的任一种。另外这些固化性成分可以1种单独或两种以上组合使用。作为这些固化性成分,优选为具有(甲基)丙烯酰基的化合物。
作为具有(甲基)丙烯酰基的化合物,可具体举出例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸-2-甲基-2-硝基丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸叔戊酯、(甲基)丙烯酸-3-戊基酯、(甲基)丙烯酸-2,2-二甲基丁酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸鲸蜡酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸-4-甲基-2-丙基戊酯、(甲基)丙烯酸正十八烷基酯等(甲基)丙烯酸(碳原子数1~20)烷基酯类。
另外,作为具有(甲基)丙烯酰基的化合物,例如可举出(甲基)丙烯酸环烷酯(例如,(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸环戊酯等)、(甲基)丙烯酸芳烷基酯(例如,(甲基)丙烯酸苄酯等)、多环式(甲基)丙烯酸酯(例如,(甲基)丙烯酸-2-异冰片酯、(甲基)丙烯酸-2-降冰片基甲酯、(甲基)丙烯酸-5-降冰片烯-2-基-甲酯、(甲基)丙烯酸-3-甲基-2-降冰片基甲酯等)、含羟基的(甲基)丙烯酸酯类(例如,(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟丙酯、2,3-二羟丙基甲基-丁基(甲基)丙烯酸酯等)、含烷氧基或苯氧基的(甲基)丙烯酸酯类((甲基)丙烯酸-2-甲氧基乙酯,(甲基)丙烯酸-2-乙氧基乙酯,(甲基)丙烯酸-2-甲氧基甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸-3-甲氧基丁酯、(甲基)丙烯酸乙基卡必醇酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯等)、含环氧基的(甲基)丙烯酸酯类(例如,(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等)、含卤素的(甲基)丙烯酸酯类(例如,(甲基)丙烯酸-2,2,2-三氟乙酯、(甲基)丙烯酸-2,2,2-三氟乙酯、(甲基)丙烯酸四氟丙酯、(甲基)丙烯酸六氟丙酯、(甲基)丙烯酸八氟戊酯、(甲基)丙烯酸十七氟癸酯等)、(甲基)丙烯酸烷氨基烷基酯(例如,(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯等)等。
另外,作为上述以外的具有(甲基)丙烯酰基的化合物,可举出羟乙基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N-甲氧基甲基丙烯酰胺、N-乙氧基甲基丙烯酰胺、(甲基)丙烯酰胺等含酰胺基的单体等。另外,可举出丙烯酰基吗啉等含氮的单体等。
另外,作为上述自由基固化型粘接剂的固化性成分,可例示出具有多个(甲基)丙烯酰基、乙烯基等聚合性双键的化合物,也可在粘接剂成分中混合该化合物作为交联成分。作为成为该交联成分的固化性成分,例如可举出三丙二醇二丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、环状三羟甲基丙烷缩甲醛丙烯酸酯、二噁烷二醇二丙烯酸酯、EO改性二甘油四丙烯酸酯、Aronix M-220(东亚合成(株)制)、lightacrylate1,9ND-A(共荣社化学(株)制)、light acrylate DGE-4A(共荣社化学(株)制)、light acrylate DCP-A(共荣社化学(株)制)、SR-531(沙多玛公司制)、CD-536(沙多玛公司制)等。另外根据需要,可举出各种环氧(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯或各种(甲基)丙烯酸酯系单体等。
自由基固化型粘接剂含有上述固化性成分,但除了上述成分,可根据固化类型添加自由基聚合引发剂。将上述粘接剂用于电子束固化型时,不是特别需要在上述粘接剂中含有自由基聚合引发剂,但用于紫外线固化型、热固化型时,使用自由基聚合引发剂。关于自由基聚合引发剂的用量,每100重量份固化性成分通常为0.1~10重量份左右,优选为0.5~3重量份。另外,在自由基固化型粘接剂中也可根据需要添加以羰基化合物等为代表的基于电子束的固化速度、灵敏度提高的光敏剂。关于光敏剂的用量,每100重量份固化性成分通常为0.001~10重量份左右,优选为0.01~3重量份。
上述粘接剂中,优选含有PVA系树脂和交联剂的PVA系粘接剂、紫外线固化型粘接剂。
在上述粘接剂中,也可进一步配合硅烷偶联剂、钛偶联剂等偶联剂;各种增粘剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、耐热稳定剂、耐水解稳定剂等稳定剂等。
另外在上述粘接剂中,可以含有金属化合物填料。利用金属化合物填料,可控制粘接剂的流动性,可使膜厚稳定化而具有良好的外观,可得到面内均匀且没有粘接性的偏差的偏振板。
金属化合物填料可使用各种物质。作为金属化合物,例如可举出氧化铝、二氧化硅、氧化锆、二氧化钛、硅酸铝、碳酸钙、硅酸镁等金属氧化物;碳酸锌、碳酸钡、磷酸钙等金属盐;硅藻土、滑石、粘土、高岭土等矿物。另外,这些金属化合物填料可使用表面改质了的物质。
金属化合物填料的平均粒径优选为1~1000nm左右,更优选为1~500nm左右,进一步优选为10~200nm左右,特别优选为10~100nm。若金属化合物填料的平均粒径在上述范围内,则在粘接剂层中可以使金属化合物大致均匀分散,确保粘接性并且能够以良好的外观获得面内均匀的粘接性。
相对于固化性树脂成分100重量份,金属化合物填料的配合量优选为100重量份以下,更优选为1~100重量份,进一步优选为2~50重量份,特别优选为5~50重量份。另外通过使金属化合物填料的配合比例在上述范围内,在确保偏振片与透明保护膜的粘接性的同时,能够以良好的外观获得面内均匀的粘接性。若金属化合物填料的配合比例超过100重量份,则粘接剂中的固化性树脂成分的比例变小,在粘接性方面不优选。
上述粘接剂的涂布可以在上述偏振片、透明保护膜中的任一侧进行,也可在两侧进行。涂布操作没有特别限制,可采用辊法、喷雾法、浸渍法等各种方法。
另外,可以在上述粘接剂层与透明保护膜或偏振片之间设置底涂层、易粘接处理层等。
利用上述粘接剂等形成的粘接剂层的厚度没有特别限定,但优选为10~300nm左右。从获得均匀的面内厚度、获得充分的粘接力方面考虑,粘接剂层的厚度更优选为10~200nm,进一步优选为20~150nm。另外,如上所述,优选以粘接剂层的厚度比水系粘接剂所含的金属化合物胶体的平均粒径大的方式进行设计。
涂布粘接剂后,用辊层压机等使偏振片与透明保护膜贴合。其后,进行干燥,形成粘接剂层。使用水系粘接剂时,干燥温度为20~80℃左右,优选为40~80℃,优选进行1~10分钟左右。
(4)摩擦力降低成分
本发明的偏振板如上所述在与液晶显示装置的扩散片接触的表面具有摩擦力降低成分。
上述摩擦力降低成分可以存在于与扩散片接触的偏振板表面的一部分或全部,其存在形态没有特别限定。也就是说,可以均匀存在于与扩散片接触的偏振板表面,也可以不均匀存在。还能以含有摩擦力降低成分的层的形式存在。
作为上述摩擦力降低成分,只要是能使摩擦力降低的成分即可,例如可举出硅酮系化合物、氟系化合物、具有聚氧亚烷基的二甲基硅酮化合物等。
作为聚氧亚烷基,可举出聚氧亚乙基、聚氧亚丙基、聚氧亚丁基及它们的嵌段化合物。
作为摩擦力降低成分,在上述中,优选为氟系化合物、具有聚氧亚烷基的二甲基硅酮化合物,特别是更优选为由下述通式(1)所示的具有聚氧亚烷基的二甲基硅酮化合物。
[化1]
(式中,R1表示甲基,R2~R4表示亚烷基,R5表示氢原子或一价的有机基团,m表示0~100的整数,n表示1~100的整数,a及b分别独立地表示0~100的整数,但是a及b不同时为0。)
R2~R4优选为碳原子数1~10的亚烷基,更优选为碳原子数2~4的亚烷基。
作为上述具有聚氧亚烷基的二甲基硅酮化合物,例如可举出信越化学工业(株)制的“KF-351A”、“KF-352A”、“KF-353”、“KF-354L”、“KF-355A”、“KF-615A”、“KF-640”、“KF-641”、“KF-642”、“KF-643”、“KF-889”、“KF-945”、“KF-1002”、“KF-6003”、“KF-6004”、“KF-6005”、“KF-6011”、“KF-6012”、“KF-6013”、“KF-6015”、“KF-6016”、“KF-6017”、“KF-6020”、“KP-101”、“KP-118”、“KP-208”、“KP-301”、“KP-323”、“KP-341”、“KP-354”、“KP-355”、“F-501”、“F-3031”、“X-22-6191”、“X-22-4515”、“X-22-4741”、“X-22-4952”、“X-22-4272”、“X-22-6266”、“X-22-3506”、“X-22-3004”、“X-24-1430”、“X-22-4991”等;东丽·道康宁(株)制的“L-720”、“L-7604”、“Y-7006”、“BY-16-201”、“FZ-77”、“FZ-2101”、“FZ-2104”、“FZ-2110”、“FZ-2118”、“FZ-2120”、“FZ-2122”、“FZ-2130”、“FZ-2161”、“FZ-2162”、“FZ-2163”、“FZ-2164”、“FZ-2166”、“FZ-2191”、“FZ-2154”、“FZ-2203”、“FZ-2207”、“FZ-2208”、“L-7001”、“L-7002”、“SF-8427”、“SF-8428”、“SH-3749”、“SH-3773M”、“SH-8400”、“FZ-5609”、“FZ-7001”、“FZ-7002”;迈图高新(株)制的“TSF-4440”、“TSF-4441”、“TSF-4445”、“TSF-4446”、“TSF-4450”、“TSF-4452”、“TSF-4460”等以这些商品名市售的产品。
另外,根据目的,除了具有聚氧亚烷基的二甲基硅酮化合物以外还可以适当组合并配合硅油。
例如可以通过使具有不饱和键及聚氧亚烷基的有机化合物对具有硅烷的聚有机硅氧烷主链利用氢化硅烷化反应进行接枝而得到上述通式(1)所示的二甲基硅酮化合物。
作为上述氟系化合物,只要是在其结构中含有氟的化合物即可,例如可举出阳离子系、阴离子系、非离子系的各氟系表面活性剂等氟系化合物。
作为非离子系的氟系化合物,可举出作为含全氟烷基·亲水性基·亲油性基的低聚物的DIC(株)制的“Megafac477”、“Megafac470”、“Megafac444”、“Megafac445”等。作为阴离子系的氟系化合物,可举出作为含全氟烷基·亲水性基·亲油性基的羧酸的DIC(株)制的“Megafac410”等。
另外,作为氟系表面活性剂,可举出由六氟丙烯低聚物衍生而开发的具有全氟烯基的(株)尼欧斯制的“Ftergent222F”(聚氧亚乙基型(非离子系))、“Ftergent310”((三甲基{3-{4-[3,4,4,4-四氟-2-(全氟异丙基)-1,3-双(三氟甲基)-1-丁烯氧基]苯甲酰基氨基}丙基}碘化铵(阳离子系))、“Ftergent100”((全氟烯(C=3、9)氧基苯磺酸盐(Na、K))、“Ftergent110”((4-全氟己烯氧基苯磺酸钠)(阴离子系))等。
就本发明的偏振板而言,通过该偏振板的具有摩擦力降低成分的表面与上述扩散片的动摩擦力为1.0N以下,即使不在偏振板的表面形成光扩散层、硬涂层等而与液晶显示装置的扩散片接触,也可抑制在偏振板表面产生划痕。上述动摩擦力可以通过在实施例中记载的方法测定。
偏振板的具有摩擦力降低成分的表面与上述扩散片的动摩擦力为1.0N以下,优选为0.8N以下。另外,动摩擦力的下限值没有特别限定,但通常为0.01N以上。
本发明的偏振板即使不在偏振板表面形成光扩散层、硬涂层等,也具有高耐划伤性。另外,本发明的偏振板可作为在至少依次具备液晶单元、偏振板、扩散片及背光灯且上述偏振板与上述扩散片接触的液晶显示装置中的上述偏振板(背面侧偏振板)使用。关于具备液晶单元、扩散片、背光灯等的液晶显示装置在后面叙述。
2.液晶显示装置
本发明的液晶显示装置的特征在于依次具备能见侧偏振板、液晶单元、本发明的偏振板、扩散片及背光灯且上述偏振板与上述扩散片接触。边参照图1边对本发明的液晶显示装置进行说明,但不限于图1的构成。
本发明的液晶显示装置1具备能见侧偏振板6、液晶单元10、本发明的背面侧偏振板2、扩散片11、背光灯12。
能见侧偏振板6配置于液晶单元10的能见侧,在液晶单元10的另一面配置背面侧偏振板2。另外,能见侧偏振板6、背面侧偏振板2可以通过粘合剂层(未图示)配置于液晶单元10。
能见侧偏振板6、背面侧偏振板2中,均是在偏振片(4、8)的两面通过粘接剂层(未图示)贴合了透明保护膜(3、5、7、9)。
本发明的液晶显示装置1的特征在于使用本发明的偏振板作为背面侧偏振板2。另外,在本发明的偏振板的与扩散片接触的表面具有摩擦力降低成分,该“偏振板的与扩散片接触的表面”是指图1中的A所示的表面。由于在本发明的偏振板中在A所示的表面具有摩擦力降低成分,因此即使在扩散片与背面偏振板接触的情况下,也不会在偏振板表面产生划痕。另外,配置有本发明的偏振板作为背面偏振板的液晶显示装置具有高对比度。
能见侧偏振板6、液晶单元10、扩散片11及背光灯12等除了背面侧偏振板以外的其他液晶显示装置的构件及用于将它们粘接的粘接剂、粘合剂等可以使用以往公知物质。另外,在本发明的液晶显示装置中除了上述以外也可进一步在适当的位置配置1层或两层以上的例如扩散板、防眩光层、防反射膜、保护板等适当的部件。另外,作为液晶单元,可采用任意的适当的液晶单元,例如可使用TN型、STN型、π型等任意类型。
另外,作为用于本发明的液晶显示装置的扩散片,有各种片,例如可举出:在光学用膜的表面形成棱镜图案,使背光灯的光聚光的片,其也是被称作增亮膜的膜。作为用于本发明的液晶显示装置的扩散片,可以适当使用以往公知的扩散片,例如,作为通常用于液晶电视的扩散片,可举出住友3M(株)制的“BEF3-T-155n”、“BEF3-T-155n Auto”、“BEF3-T-205AS n”、“BEF3-T-285AS n”、“BEF3-M2-155n”、“DBEF-D2-280”、“DBEF-D2-350”、“DBEF-D2-400”、“DBEF-D2-550”、“DBEF-D3-260”、“DBEF-D3-315”、“DBEF-D3-460”、“DBEF-D3-340”等。
3.偏振板的制造方法
本发明的偏振板的制造方法的特征在于包括:准备在偏振片的至少单面层叠有透明保护膜的偏振板的工序;形成在基材上具有含有摩擦力降低成分的层的转印片的工序;以上述转印片的含有摩擦力降低成分的层与上述偏振板的透明保护膜接触的方式使上述偏振板与上述转印片贴合而形成层叠体的工序;以及从上述层叠体剥离转印片的工序。
(1)准备偏振板的工序
准备在偏振片的至少单面层叠有透明保护膜的偏振板的工序如上所述。
(2)形成转印片的工序
作为在本发明的制造方法中使用的转印片,是在基材上具有含有摩擦力降低成分的层的转印片。作为摩擦力降低成分如上所述。
作为上述基材没有特别限定,例如可举出包含聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等聚酯系树脂、聚烯烃、聚酰胺、聚碳酸酯、丙烯酸系树脂、聚氯乙烯等的片或纸类等。它们之中,优选PET膜。另外,这些基材在不对本发明的效果造成影响的范围内可以含有其他添加剂,例如颜料、染料、抗氧化剂、劣化防止剂、填充剂、紫外线吸收剂、抗静电剂和/或抗电磁波剂。
基材的厚度没有特别限定,但优选为10~50μm左右。另外,根据需要,可以对基材实施电晕处理、等离子体处理、喷砂处理等易粘合处理。
基材上的含有摩擦力降低成分的层的厚度例如优选为1~200μm左右,更优选为3~100μm,进一步优选为5~50μm。
作为上述含有摩擦力降低成分的层的形成方法没有特别限定,但例如可以将含有摩擦力降低成分的粘合剂组合物涂布于基材上来形成。其涂布方法可应用公知的方法,例如可举出辊涂法、刷毛涂布法、喷雾涂布法、使用了模涂机、棒涂机、刮刀涂布机等的方法。并且,上述的涂布层通常可以在热风干燥机中在60~120℃、0.5~3分钟左右的加热条件下进行干燥及交联,从而可得到转印片。
另外,出于操作上的便利,可以在上述转印片的含有摩擦力降低成分的层的表面层叠脱模性片。作为该脱模性片,可以利用公知的脱模性片,例如可举出在塑料片的表面涂布有硅酮系脱模剂的脱模性片,但由于上述的含有摩擦力降低成分的层的粘合力处于低水平,因此有时也可未处理而直接使用聚烯烃系膜等粘接性小的膜。
作为含有上述摩擦力降低成分的粘合剂组合物没有特别限定,例如可举出含有丙烯酸系聚合物、上述摩擦力降低成分、交联剂的粘合剂组合物。
丙烯酸系聚合物是指以(甲基)丙烯酸酯为主成分的单体成分聚合而得的聚合物。此处,主成分是指在构成丙烯酸系聚合物的全部单体成分中占70重量%以上,优选含有90重量%以上。需要说明的是,(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯,本发明的(甲基)表示同样的含义。
作为(甲基)丙烯酸酯没有特别限定,例如可举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正壬酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸正癸酯、(甲基)丙烯酸正十二烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂基酯等具有碳原子数1~18的直链或支链烷基的(甲基)丙烯酸酯。它们可以1种单独或两种以上混合使用。
在形成上述(甲基)丙烯酸系聚合物的单体成分中,可以含有含羟基的单体,其含量在单体成分中优选为0.1~10重量%左右,更优选为1~8重量%,进一步优选为3~7重量%。
作为上述含羟基的单体的种类,只要是含有羟基的单体就没有特别限制,可举出含有羟基的(甲基)丙烯酸酯、其他单体。作为上述含有羟基的(甲基)丙烯酸酯,例如可举出(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸-3-羟丙酯、(甲基)丙烯酸-4-羟丁酯、(甲基)丙烯酸-3-甲基-3-羟丁酯、(甲基)丙烯酸-1,1-二甲基-3-羟丁酯、(甲基)丙烯酸-1,3-二甲基-3-羟丁酯、(甲基)丙烯酸-2,2,4-三甲基-3-羟戊酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基-3-羟己酯、甘油单(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚(乙二醇-丙二醇)单(甲基)丙烯酸酯、N-羟甲基丙烯酰胺等。另外,作为其他单体,例如可举出烯丙醇、甲基烯丙醇等。它们之中,优选(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸-4-羟丁酯。
在上述单体成分中,除了上述(甲基)丙烯酸酯、含羟基的单体以外,还可以含有共聚单体。作为共聚单体,例如可举出甲酸乙烯酯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、“バーサチィク酸ビニル”(商品名)等饱和脂肪酸乙烯酯;苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯等芳香族乙烯基单体;丙烯腈、甲基丙烯腈等氰化乙烯基单体;马来酸二甲酯、马来酸二正丁酯、马来酸二(2-乙基己基)酯、马来酸二正辛酯、富马酸二甲酯、富马酸二正丁酯、富马酸(二-2-乙基己基)酯、富马酸二正辛酯等马来酸或富马酸的二酯等。
另外,作为可以在上述单体成分中含有的单体,可以根据需要含有在分子内除了1个自由基聚合性不饱和基团以外还具有至少1个官能团的单体的上述含羟基的单体以外的单体。
作为上述单体,例如可举出作为官能团具有羧基、酰胺基或取代酰胺基、氨基或取代氨基、低级烷氧基或环氧基等的单体,另外,也可使用在分子内具有两个以上自由基聚合性不饱和基团的单体。
作为上述含羧基的单体,只要是含有羧基的单体就没有特别限定,例如可举出丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、马来酸酐、富马酸、巴豆酸、衣康酸、柠康酸、肉桂酸、琥珀酸单羟基乙基酯(甲基)丙烯酸酯、马来酸单羟基乙基酯(甲基)丙烯酸酯、富马酸单羟基乙基酯(甲基)丙烯酸酯、邻苯二甲酸单羟基乙基酯(甲基)丙烯酸酯、1,2-二羧基环己烷单羟基乙基酯(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸二聚体、ω-羧基-聚己内酯单(甲基)丙烯酸酯等。
作为具有酰胺基或取代酰胺基、氨基或取代氨基来作为上述官能团的单体的具体例,例如可举出丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N-羟甲基甲基丙烯酰胺、N-丁氧基甲基丙烯酰胺、N-异丁氧基甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺(优选为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺)等含酰胺基或取代酰胺基的单体;例如可举出丙烯酸氨基乙酯、N,N-二甲氨基乙基丙烯酸酯、N,N-二乙氨基乙基丙烯酸酯、N,N-二甲氨基乙基甲基丙烯酸酯、N,N-二乙氨基乙基甲基丙烯酸酯等含氨基或取代氨基的单体。
作为具有低级烷氧基或环氧基等来作为上述官能团的单体,可举出(甲基)丙烯酸-2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-正丁氧基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-甲氧基乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-乙氧基乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-正丁氧基乙氧基乙酯、甲氧基聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯等含低级烷氧基的单体;(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、缩水甘油基烯丙基醚、缩水甘油基甲基烯丙基醚等含环氧基的单体。
作为上述在分子内具有两个以上自由基聚合性不饱和基团的单体,例如可举出二乙烯基苯、邻苯二甲酸二烯丙酯、氰脲酸三烯丙酯、异氰脲酸三烯丙酯、二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸-1,2-丙二醇酯、二(甲基)丙烯酸-1,3-丙二醇酯、二(甲基)丙烯酸-1,4-丁二醇酯、二(甲基)丙烯酸-1,6-己二醇酯、二(甲基)丙烯酸新戊二醇酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯等具有两个以上的自由基聚合性不饱和基团的单体。
上述丙烯酸系聚合物的玻璃化转变温度(Tg)优选为-60~-40℃。另外,丙烯酸系聚合物的重均分子量(Mw)优选为30万以上,更优选为35万以上,进一步优选为40万~100万。另外,丙烯酸系聚合物的重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)之比Mw/Mn优选为15以下,更优选为12以下。需要说明的是,本说明书中的上述重均分子量(Mw)及数均分子量(Mn)的值采用利用凝胶渗透色谱法(GPC)法根据规定方法测定出的值。
本发明中所用的丙烯酸系聚合物的聚合方法没有特别限制,可利用溶液聚合、乳液聚合、悬浮聚合等公知的方法进行聚合,但它们之中,优选溶液聚合。
就溶液聚合而言,通常通过在聚合槽内加入规定的有机溶剂、单体、聚合引发剂及根据需要使用的链转移剂,在氮气流中或有机溶剂的回流温度下,边搅拌边使之加热反应数小时来进行。此时可以逐次添加有机溶剂、单体和/或聚合引发剂的至少一部分。
作为上述聚合用有机溶剂,例如可举出苯、甲苯、乙苯、正丙苯、叔丁基苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、四氢萘、十氢萘、芳香族石脑油等芳香族烃类;例如可举出正己烷、正庚烷、正辛烷、异辛烷、正癸烷、二戊烯、石油溶剂油、石油石脑油、松节油等脂肪系或脂环族系烃类;例如可举出乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸正戊酯、乙酸-2-羟乙酯、乙酸-2-丁氧基乙酯、乙酸-3-甲氧基丁酯、苯甲酸甲酯等酯类;例如可举出丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、异佛尔酮、环己酮、甲基环己酮等酮类;例如可举出乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丁醚等二醇醚类;例如可举出甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇等醇类;等。这些有机溶剂可以分别单独或两种以上混合使用。
作为上述聚合引发剂,能使用可以在通常的溶液聚合中使用的有机过氧化物、偶氮化合物等。作为这样的有机过氧化物,例如可举出叔丁基过氧化氢、枯烯过氧化氢、过氧化二枯基、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化己酰、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二(2-乙基己基)酯、过氧化特戊酸叔丁酯、2,2-双(4,4-二叔丁基过氧化环己基)丙烷、2,2-双(4,4-二叔戊基过氧化环己基)丙烷、2,2-双(4,4-二叔辛基过氧化环己基)丙烷、2,2-双(4,4-二-α-枯基过氧化环己基)丙烷、2,2-双(4,4-二叔丁基过氧化环己基)丁烷、2,2-双(4,4-二叔辛基过氧化环己基)丁烷等,作为偶氮化合物,例如可举出2,2’-偶氮二异丁腈、2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮双(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)等。
通常,相对于单体成分100重量份,聚合引发剂的用量优选为0.01~2.0重量份,更优选为0.1~1.0重量份。
另外,在制造本发明中所用的(甲基)丙烯酸系聚合物时,一般不使用链转移剂,但在不损害本发明的目的及效果的范围内,能根据需要使用。作为这样的链转移剂,可以适当使用以往公知的链转移剂。
作为聚合温度,通常为30~180℃,优选为40~150℃,更优选为50~90℃。
就本发明中使用的含有摩擦力降低成分的粘合剂组合物而言,相对于上述(甲基)丙烯酸系聚合物100重量份,优选含有上述摩擦力降低成分0.1~3.0重量份,更优选含有0.2~1.5重量份,进一步优选含有0.2~0.7重量份。通过摩擦力降低成分的含量在上述范围内,从耐划伤性的观点考虑而优选。另外若摩擦力降低成分过多,则与(甲基)丙烯酸系聚合物的相容性差,有所得的含有摩擦力降低成分的层白浊的倾向故而不优选。
另外,在本发明中使用的含有摩擦力降低成分的粘合剂组合物中,优选含有具有异氰酸酯基的交联剂。作为交联剂,例如可举出苯二亚甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、三苯基甲烷三异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯等芳香族多异氰酸酯;例如可举出六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、该芳香族多异氰酸酯化合物的加氢物等脂肪族或脂环族多异氰酸酯;这些多异氰酸酯的2聚体或3聚体或源自这些多异氰酸酯与三羟甲基丙烷等多元醇的加合物等各种多异氰酸酯的多异氰酸酯化合物,但在这些异氰酸酯化合物之中,特别优选六亚甲基二异氰酸酯。
这些异氰酸酯化合物可以适宜地使用日本聚氨酯工业(株)制的“Coronate HX”、“Coronate HL-S”、“Coronate2234”、“Aquanate200”、“Aquanate210”、住友拜耳氨酯(株)制的“Desmodur N3400”、旭化成(株)制的“Duranate E-405-80T”、“Duranate24A-100”、“Duranate TSE-100”、三井武田化学(株)制的“Takenate D-110N”、“Takenate D-120N”、“TakenateM-631N”、“MT-オレスタ-NP1200”等以这些商品名市售的产品。
相对于上述(甲基)丙烯酸系聚合物的羟基当量,这些具有异氰酸酯基的交联剂的用量以异氰酸酯基计优选为0.1~1.5当量,更优选为0.3~1.2当量,进一步优选为0.3~1.0当量。
在本发明中使用的含有摩擦力降低成分的粘合剂组合物在含有具有上述异氰酸酯基的交联剂的同时,可以还含有交联催化剂。作为交联催化剂,可以使用金属催化剂,作为金属催化剂,能使用通常的异氰酸酯交联催化剂,例如Sn(锡)系催化剂,从可使用时间和催化效果方面考虑可以适宜地使用二月桂酸二丁基锡等。
另外,在本发明中使用的含有摩擦力降低成分的粘合剂组合物中,除了上述(甲基)丙烯酸系聚合物、摩擦力降低成分、具有异氰酸酯基的交联剂以外,根据需要,可以配合通常在粘合剂组合物中配合的配合物,例如溶剂、耐候性稳定剂、增粘剂(Tackifier)、增塑剂、软化剂、染料、颜料、无机填充剂等。相对于(甲基)丙烯酸系聚合物100重量份,它们优选为30重量份以下,更优选为20重量份以下,特别优选为10重量份以下。
在本发明中使用的含有摩擦力降低成分的粘合剂组合物中可以含有溶剂并使不挥发成分为20~50%左右。作为溶剂,只要是不与粘合剂组合物的构成要素反应、溶解(甲基)丙烯酸系聚合物并且在涂布上述粘合剂组合物后以适当的速度干燥的溶剂就没有特别限制。从涂布性等观点考虑,在本发明中使用的含有摩擦力降低成分的粘合剂组合物的粘度优选为300~5000mPa·s左右。
(3)形成层叠体的工序
以将上述所得的转印片的含有摩擦力降低成分的层与上述偏振板的透明保护膜接触的方式利用辊层压机等使上述偏振板与上述转印片贴合而形成层叠体。上述层叠体具有包括转印片的基材/含有摩擦力降低成分的层/透明保护膜/偏振片/透明保护膜的层构成。另外,具有剥离片时,在贴合转印片之前,需要剥离该剥离片。
贴合时的温度没有特别限定,可以是室温。贴合时的压力等也没有特别限定,可以适当决定。
(4)从上述层叠体剥离转印片的工序
通过从上述层叠体剥离转印片,可以在偏振板上转印摩擦力降低成分。转印的摩擦力降低成分如上所述可以存在于与扩散片接触的偏振板表面的一部份或全部,其存在形态没有特别限定,可以均匀存在于与扩散片接触的偏振板表面,也可以不均匀存在。还可以作为含有摩擦力降低成分的层存在。
剥离转印片的基材后,通过进行背面侧偏振板的表面的元素分析,可以确认Si转印量、F转印量。可以通过在实施例中记载的方法进行转印量的确认。
在本发明的制造方法中,利用由具有含有摩擦力降低成分的层的转印片将摩擦力降低成分转印于偏振板上这样的非常简便的方法,可以制造具有高耐划伤性的偏振板。
另外,在本发明的制造方法中,如上所述,使用转印片在偏振板的透明保护膜上转印摩擦力降低成分,但也可以通过在偏振板的透明保护膜上直接涂布上述含有摩擦力降低成分的粘合剂组合物而将摩擦力降低成分作为含有摩擦力降低成分的层形成。另外,还可以通过在偏振板的透明保护膜上喷雾摩擦力降低成分的方法、利用含有摩擦力降低成分的材料(例如,布等)擦拭偏振板表面等,使摩擦力降低成分存在于偏振板的透明保护膜上。
实施例
以下,用实施例及比较例对本发明进一步加以具体说明,但本发明不受这些实施例及比较例限定。
制造例1偏振板(1)的制作
(偏振片的制作)
边将厚度75μm的聚乙烯醇膜(聚合度:2300,皂化度:99.9%,宽度:1000mm,厚度:75μm,(株)可乐丽制:VF-PS7500)在30℃的纯水中浸渍60秒钟边拉伸至拉伸倍率2.5倍。接着,在30℃的碘水溶液(重量比:纯水/碘(I)/碘化钾(KI)=100/0.01/1)中染色45秒钟。其后,在4重量%硼酸水溶液中以拉伸倍率为5.8倍的方式进行拉伸。拉伸后,在纯水中浸渍10秒钟后,在保持膜的张力的状态下50℃干燥3分钟而得到偏振片。该偏振片的厚度为25μm,水分率为14重量%。
(粘接剂水溶液(1)的制备)
将含有乙酰乙酰基的聚乙烯醇系树脂(平均聚合度:1200,皂化度:98.5摩尔%,乙酰乙酰基改性度:5摩尔%)100重量份、羟甲基三聚氰胺50重量份溶解于纯水(水温:30℃),制备调节为固体成分浓度3.7重量%的水溶液。相对于上述水溶液100重量份,添加氧化铝胶体水溶液(平均粒径:15nm,固体成分浓度:10重量%,正电荷)18重量份而制备粘接剂水溶液。粘接剂水溶液的粘度为9.6mPa·s。粘接剂水溶液的pH为4~4.5的范围。将其作为粘接剂水溶液(1)。
(偏振板的制作)
在作为透明保护膜的TAC膜(商品名:TD-60UL,富士胶片(株)制)的单面,以干燥后的粘接剂层的厚度成为55nm左右的方式涂布上述粘接剂水溶液(1),制作带粘接剂层的透明保护膜。其后,在23℃的温度条件下,以该保护膜的粘接剂层与偏振片接触的方式用辊机使上述带粘接剂层的透明保护膜贴合于上述偏振片的两面,制成层叠体。使该层叠体在70℃干燥10分钟,制作偏振板(1)。
制造例2偏振板(2)的制作
(丙烯酸系树脂膜的制造)
将丙烯酸系树脂(商品名:Acrypet VH,Tg:113℃,三菱丽阳(株)制)在100℃真空干燥,将水分及残留氧气脱气。将在脱气了的丙烯酸系树脂100重量份中添加有丙烯酸类橡胶(商品名:AR12,日本瑞翁(株)制)30重量份的混合物供给至从原料料斗到挤出机用氮气置换了的双轴挤出机(装置名:TEM35B,东芝机械(株)制),在料筒设置温度230~270℃下进行熔融,颗粒化而得到原料颗粒。将原料颗粒在100℃真空干燥,供给至从原料料斗到挤出机用氮气置换了的单轴挤出机(装置名:SE-65,东芝机械(株)制),在料筒设置温度230~270℃下进行熔融,使之通过衣架式T型模头,用120℃的镀铬制流延辊及90℃的冷却镀铬制流延辊冷却后,利用膜卷绕装置得到丙烯酸系树脂膜(厚度:40μm)。
(偏振板的制作)
除了使用上述所得的丙烯酸系树脂膜作为透明保护膜来代替TAC膜以外,与制造例1同样地制作偏振板(2)。
制造例3粘合剂组合物溶液(A)的制造
(丙烯酸系聚合物溶液(A)的制造)
在具备温度计、搅拌器、氮气导入管及回流冷凝器的反应容器内,加入丙酮100重量份、甲苯100重量份。另外在另一容器内加入丙烯酸丁酯(BA)95.0重量份、丙烯酸-4-羟丁酯(4HBA)5.0重量份,混合而制成单体混合物。在上述反应容器中加入所得的单体混合物的25%即25重量份。接着用氮气置换该反应容器的空气后,添加作为聚合引发剂的偶氮二丁腈(AIBN)0.05重量份,在搅拌下在氮气气氛中使该反应容器内的混合物温度升温至70℃从而引发初始反应。初始反应大体上结束后,一边分别依次添加剩下的单体混合物75%即75重量份、丙酮80重量份、甲苯40重量份及AIBN0.5重量份的混合物边使之反应1.5小时,接着,进一步使之反应1.5小时。其后,用1小时滴入使过氧化特戊酸叔丁酯(商品名:Perbutyl PV,日本油脂(株)制)1.0重量份溶解于甲苯100重量份而得的溶液,进一步使之反应1.5小时。反应结束后,用甲乙酮300重量份稀释反应混合物,得到固体成分35.8重量%的丙烯酸系聚合物溶液(A)。
所得的丙烯酸系聚合物溶液(A)的粘度为1580mPa·s,另外丙烯酸系聚合物溶液(A)中所含的丙烯酸系聚合物的玻璃化转变温度(Tg)为-55.9℃、重均分子量(Mw)约为44万且重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)之比(Mw/Mn)约为4。
(粘合剂组合物溶液(A)的制作)
在所得的丙烯酸系聚合物溶液(A)的固体成分100重量份中添加作为摩擦力降低成分的聚醚改性硅酮(商品名:KF-6004,信越化学工业(株)制)0.3重量份、六亚甲基二异氰酸酯系交联剂(商品名:Coronate HX,NCO含量:21.3%,日本聚氨酯工业(株)制)2.5重量份(相对于丙烯酸系聚合物溶液(A)中的丙烯酸系聚合物的羟基当量的NCO的当量数:0.43当量),充分搅拌得到粘合剂组合物溶液(A)。所得的粘合剂组合物溶液(A)的固体成分量约为35.0重量%,粘度为1500mPa·s。
制造例4粘合剂组合物溶液(B)的制造
在制造例3中制造的丙烯酸系聚合物溶液(A)的固体成分100重量份中添加作为摩擦力降低成分的聚醚改性硅酮(商品名:KF-6004,信越化学工业(株)制)0.1重量份、六亚甲基二异氰酸酯系交联剂(商品名:Coronate HX,NCO含量:21.3%,日本聚氨酯工业(株)制)2.5重量份(相对于丙烯酸系聚合物溶液(A)中的丙烯酸系聚合物的羟基当量的NCO的当量数:0.43当量),充分搅拌得到粘合剂组合物溶液(B)。所得的粘合剂组合物溶液(B)的固体成分约为35.0重量%,粘度为1500mPa·s。
制造例5粘合剂组合物溶液(C)的制造
在制造例3中制造的丙烯酸系聚合物溶液(A)的固体成分100重量份中添加作为摩擦力降低成分的含氟化合物(商品名:Megafac444,DIC(株)制)0.3重量份、六亚甲基二异氰酸酯系交联剂(商品名:CoronateHX,NCO含量:21.3%,日本聚氨酯工业(株)制)2.5重量份(相对于丙烯酸系聚合物溶液(A)中的丙烯酸系聚合物的羟基当量的NCO的当量数:0.43当量),充分搅拌得到粘合剂组合物溶液(C)。所得的粘合剂组合物溶液(C)的固体成分量约为35.0重量%,粘度为1500mPa·s。
制造例6转印片(A)的制作
在PET膜(商品名:E5001,膜厚度:38μm,东洋纺(株)制)上以干燥后的涂布量为10g/m2的方式涂布上述粘合剂组合物溶液(A),在70℃用60秒钟在热风循环式干燥机中干燥而形成粘合剂层。其后,以该粘合剂层面进行接触的方式载置到用硅酮系脱模剂进行表面处理后的脱模纸上,通过加压轧辊压接而使之贴合后,在23℃、50%RH下养护10天而得到转印片(A)。
制造例7转印片(B)的制作
除了在制造例6中使用粘合剂组合物溶液(B)来代替粘合剂组合物溶液(A)以外,以与制造例6同样的方法得到转印片(B)。
制造例8转印片(C)的制作
除了在制造例6中使用粘合剂组合物溶液(C)来代替粘合剂组合物溶液(A)以外,以与制造例6同样的方法得到转印片(C)。
实施例1
从在制造例6中得到的转印片(A)剥离脱模纸,以转印片(A)的粘合剂层与在制造例1中得到的偏振板(1)的一侧的透明保护膜接触的方式用辊使上述转印片(A)与上述偏振板(1)贴合,在室温下放置5分钟。其后,从偏振板剥离转印片,使摩擦力降低成分转印,得到转印有摩擦力降低成分的偏振板。
实施例2~6
除了将转印片、偏振板的种类如表1所示进行变更以外,以与实施例1同样的方法得到转印有摩擦力降低成分的偏振板。
比较例1~2
在比较例1中,使用上述偏振板(1),在比较例2中,使用上述偏振板(2)(没有摩擦力降低成分)。
比较例3
在包含紫外线固化型的氨基甲酸酯丙烯酸酯单体100重量份和二苯甲酮系光聚合引发剂3重量份的紫外线固化型树脂组合物中加入平均粒径0.5μm的二氧化硅粒子15重量份和平均粒径1.4μm的二氧化硅粒子10重量份,得到树脂混合物。在所得的树脂混合物中,进一步添加粘度调节用溶剂而调节为固体成分浓度50重量%后,用高速搅拌机混合。用棒涂机将所得的混合液涂布于厚度80μm的TAC膜(商品名:TD-60UL,富士胶片(株)制)的单面,溶剂挥发后,照射紫外线进行固化处理,得到具有包含表面微细凹凸结构且厚度为7μm的紫外线固化树脂被膜的光扩散层的光扩散片。
在所得的扩散片的不具有光扩散层的表面(即,TAC膜表面)以干燥后的粘接剂层的厚度为55nm左右的方式涂布上述粘接剂水溶液(1),得到带粘接剂层的的光扩散片。在23℃的温度条件下,在制造例1中使用的偏振片的一面(与扩散片接触的一侧)以上述带粘接剂层的光扩散片的粘接剂层与偏振片接触的方式进行层叠,在偏振片的另一面(不与扩散片接触的侧)以在制造例1中使用的具有粘接剂层的TAC膜(商品名:TD-60UL,富士胶片(株)制)的粘接剂层与偏振片接触的方式进行层叠,用辊机使之贴合而制成层叠体。使该层叠体在70℃干燥10分钟,制作偏振板(3)。
关于在实施例1~6、比较例1~3中制作的偏振板,进行下述评价。在表1中显示结果。
<动摩擦力的测定方法>
使在实施例1~6、比较例1~3中得到的背面侧偏振板的表层与扩散片(商品名:DBEF-D2-400,住友3M(株)制)接触,进行动摩擦力的测定。动摩擦力的测定基于JIS K7125用Autograph((株)岛津制作所制)进行实施。在以下的测定条件下测定,无视峰值试验力,将平均试验力作为动摩擦力进行测定。
(测定条件)
测力传感器:50N
试验速度:100mm/min
试验片尺寸:宽500mm×长1500mm
载荷:200g
<摩擦力降低成分的转印量的确认>
对在实施例1~6中得到的偏振板进行剥离转印片后的偏振板的表面的元素分析,确认Si转印量及F转印量。转印量的确认用ESCA(QuanteraSXM,ULVAC-PHI制)来进行。
(测定条件)
对各试样进行宽扫描测定,进行定性分析。对检测出的元素进行窄扫描测定,算出Si的元素比率(atomic%)及F成分的元素比率(atomic%)。
(分析装置及测定条件)
ESCA装置:Quantera SXM(ULVAC-PHI制)
X射线源:单色Al Kα
Xray设置:100μmφ(25W(15kV))
光电子出射角:相对于试样表面45度
键能的修正:将源自C1s谱的C-C键的峰值修正为285.0eV
中和条件:并用中和枪和Ar离子枪(中和模式)
<划痕试验(振动试验)>
将实施例1~6、比较例1~3中得到的偏振板(样品尺寸:50mm×1500mm)贴合于玻璃,以贴合于该玻璃的背面侧偏振板与扩散片(商品名:DBEF-D2-400,住友3M(株)制)接触的方式设置于托盘内,进行振动试验。振动试验进行200次/分钟×10分钟。评价基准如下所示。
○:通过目视未能在偏振板表面确认划痕。
×:通过目视能在偏振板表面确认划痕。
<面板的对比度的测定>
从含有IPS模式的液晶单元的液晶显示装置(LGD公司制的液晶电视,型号:32LE7500的液晶面板,画面尺寸:32英寸)取出液晶面板,将配置于液晶单元的上下的光学膜全部去掉后,清洗上述液晶单元的玻璃面(正反)。如此制作了液晶单元A。在上述液晶单元A的能见侧使用在上述制造例1中得到的偏振板(1)作为能见侧偏振板,在其相反侧(背面侧)通过丙烯酸系粘合剂(厚度:20μm)贴合在实施例1~6、比较例1~3中得到的背面用偏振板来制作液晶面板。使能见侧的偏振板的吸收轴方向与上述液晶单元A的长边方向实质平行。另一方面,使背面侧的偏振板的吸收轴方向与上述液晶单元A的长边方向实质上垂直。
将得到的液晶面板重新安装回取出了上述液晶单元A的含有IPS模式的液晶单元的液晶面板(LGD公司制的液晶电视,型号:32LE7500的液晶面板,画面尺寸:32英寸)。
就对比度的测定而言,在23℃、55%R.H.的暗室点亮背光灯后经过30分钟后,使用ELDIM公司制的EZ Contrast160D(制品名),测定显示出白图像及黑图像时的正面方向的XYZ显示系的Y值。由白图像中的Y值(YW:白亮度)和黑图像中的Y值(YB:黑亮度)算出正面方向的对比度比(YW/YB)。对比度比只要为1500以上即可,优选为2000以上。
[表1]
Claims (5)
1.一种偏振板,其是在至少依次具备液晶单元、偏振板、扩散片及背光灯且所述偏振板与所述扩散片接触的液晶显示装置中的所述偏振板,其特征在于,
所述偏振板在所述偏振板与所述扩散片接触的表面具有摩擦力降低成分,所述偏振板的具有摩擦力降低成分的表面与所述扩散片的动摩擦力为1.0N以下。
2.根据权利要求1所述的偏振板,其特征在于,所述偏振板在偏振片的至少单面层叠有透明保护膜。
3.根据权利要求1或2所述的偏振板,其特征在于,所述偏振板在所述偏振板与所述扩散片接触的表面不设置扩散层。
4.一种液晶显示装置,其特征在于,依次具备能见侧偏振板、液晶单元、权利要求1~3中任一项所述的偏振板、扩散片及背光灯且所述偏振板与所述扩散片接触。
5.权利要求2或3所述的偏振板的制造方法,其特征在于,包括:
准备在偏振片的至少单面层叠有透明保护膜的偏振板的工序;
形成在基材上具有含有摩擦力降低成分的层的转印片的工序;
以所述转印片的含有摩擦力降低成分的层与所述偏振板的透明保护膜接触的方式将所述偏振板与所述转印片贴合而形成层叠体的工序;及
从所述层叠体剥离转印片的工序。
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