CN106062594A - 偏振片、偏振片的制造方法、及液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的为提供可抑制液晶显示装置的可视性的降低的偏振片。本发明的偏振片含有起偏镜、配置于上述起偏镜的一面的保护膜A、和配置于上述起偏镜的另一面的保护膜B,至少上述保护膜A经由活性能量线固化型粘接层而与上述起偏镜粘接,上述保护膜A含有纤维素酯和聚酯化合物,且上述聚酯化合物的含量相对于上述纤维素酯为5~30质量%,将上述保护膜A在80℃90%RH下保存100小时后的、膜的长边方向α的尺寸变化率(%)设为A(α),将与其正交的短边方向β的尺寸变化率(%)设为A(β)时,满足‑1.5≤A(α)≤‑0.3、‑1.5≤A(β)≤‑0.3。
Description
技术领域
本发明涉及偏振片、偏振片的制造方法、及液晶显示装置。
背景技术
近年来,液晶显示装置作为智能手机、平板终端等便携设备的液晶显示器的需要在增加。这样的小型的液晶显示装置1含有例如搭载了触摸面板模块的IPS模式的液晶单元3、和夹持其的一对偏振片5和7(参照图3)。偏振片5含有起偏镜5-1、在其液晶单元侧的面配置的保护膜5-3A(F2)、和在其相反侧的面配置的保护膜5-3B(F1)。同样地,偏振片7含有起偏镜7-1、在其液晶单元侧的面配置的保护膜7-3A(F3)、和在其相反侧的面配置的保护膜7-3B(F4)。
作为偏振片,已知例如含有起偏镜、和作为夹持其的保护膜的二个纤维素酯膜、使其中在液晶单元侧配置的纤维素酯膜成为满足0nm≤Re(630)≤20nm、|Rth(630)|≤25nm的膜的偏振片等(例如专利文献1)。在该文献中示出:为了抑制湿度、温度的变化引起的显示不均,尽可能减小在液晶单元侧配置的纤维素酯膜的尺寸变化率,具体地使其为0.5%以下。
这样的偏振片通常通过将起偏镜与纤维素酯膜用聚乙烯醇系粘接剂(水糊)等粘接而得到(例如专利文献1)。最近,从偏振片的制造工序中不必使用水,能够用短时间良好地粘接等考虑,有时替代聚乙烯醇系粘接剂(水糊)而使用活性能量线固化型粘接剂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-217022号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,就专利文献1中所示那样的以往的使保护膜与起偏镜经由活性能量线固化型粘接剂而粘接了的偏振片而言,存在容易发生液晶显示装置的显示不均、可视性容易降低这样的问题。该问题特别在小型液晶显示装置中是显著的。
可视性降低的理由未必明确,但认为如以下所述。即,如果液晶显示装置1的内部成为高温·高湿,起偏镜5-1、7-1、特别是起偏镜7-1容易大幅地尺寸变化(收缩);液晶单元3的玻璃基板不易尺寸变化。而且,如果将在起偏镜7-1与液晶单元3的玻璃基板之间配置的保护膜7-3A(F3)与起偏镜7-1用活性能量线固化型粘接剂粘接,则与以往的水糊相比,粘接力牢固,因此起偏镜7-1的收缩力容易传递到保护膜7-3A(F3)。此时,如果保护膜7-3A(F3)的尺寸变化率小,对保护膜7-3A(F3)施加的起偏镜7-1的收缩力相对地变大,在保护膜7-3A(F3)中容易产生变形。如果产生这样的变形,认为容易产生光学上的变形(双折射),容易产生显示装置的显示不均。
就小型的液晶显示装置而言,由于使用条件而暴露于高温环境、高湿度环境下。另外,小型的液晶显示装置不仅还含有成为热源的充电电池,而且装置体积也小。由此,特别是充电时、高温或高湿度环境下的使用时,热、水分容易在装置内蓄积,存在光学上的变形特别容易发生的倾向。
本发明鉴于上述实际情况而完成,目的在于提供以下的偏振片:其为将起偏镜与保护膜经由活性能量线固化型粘接剂层而粘接了的偏振片,可抑制液晶显示装置的可视性的降低。
用于解决课题的手段
[1]偏振片,其含有起偏镜、在上述起偏镜的一面配置了的保护膜A、和在上述起偏镜的另一面配置了的保护膜B,至少上述保护膜A经由活性能量线固化型粘接剂的固化物层与上述起偏镜粘接,上述保护膜A含有纤维素酯、和使二醇与二羧酸进行缩聚而得到的聚酯化合物,且上述聚酯化合物的含量相对于上述纤维素酯为5~30质量%,将上述保护膜A在80℃90%RH下保存100小时后的、膜的长边方向α的尺寸变化率(%)设为A(α),将与上述长边方向α正交的短边方向β的尺寸变化率(%)设为A(β)时,上述保护膜A满足下述式(1)和(2)。
-1.5≤A(α)≤-0.3…(1)
-1.5≤A(β)≤-0.3…(2)
[2][1]所述的偏振片,其中,上述聚酯化合物为使选自由脂肪族二羧酸和脂环式二羧酸组成的组中的二羧酸与选自由脂肪族二醇、烷基醚二醇和脂环式二醇组成的组中的二醇进行缩聚而得到的化合物。
[3][1]或[2]所述的偏振片,其中,上述保护膜A满足下述式(3)和(4)。
-1.5≤A(α)<-0.5…(3)
-1.5≤A(β)<-0.5…(4)
[4][1]~[3]的任一项所述的偏振片,其中,上述保护膜B经由活性能量线固化型粘接剂的固化物层而与上述起偏镜粘接,将上述保护膜B在80℃90%RH下保存了100小时后的、膜的长边方向α的尺寸变化率(%)设为B(α),将相对于上述长边方向α正交的短边方向β的尺寸变化率(%)设为B(β)时,上述保护膜A和B满足下述式(5)和(6)。
|A(α)-B(α)|≤0.4…(5)
|A(β)-B(β)|≤0.4…(6)
[5][1]~[4]的任一项所述的偏振片,其中,上述起偏镜的厚度为3~15μm。
[6][1]~[5]的任一项所述的偏振片,其中,在将由下述式(I)定义并且在测定波长590nm下测定的面内方向的延迟设为Ro(590),将由下述式(II)定义并且在测定波长590nm下测定的厚度方向的延迟设为Rth(590)时,上述保护膜A满足|Ro(590)|≤10nm、|Rth(590)|≤10nm。
式(I)Ro=(nx-ny)×t(nm)
式(II)Rth={(nx+ny)/2-nz}×t(nm)
(式(I)和(II)中,nx表示膜的面内方向折射率成为最大的滞相轴方向x上的折射率;ny表示膜的面内方向与上述滞相轴方向x正交的方向y上的折射率;nz表示膜的厚度方向z上的折射率;t(nm)表示膜的厚度)
[7][1]~[6]的任一项所述的偏振片,其中,上述保护膜A还含有润滑剂。
[8][1]~[7]的任一项所述的偏振片,其中,上述保护膜B还含有高硬度剂。
[9][1]~[8]的任一项所述的偏振片,其中,上述保护膜A的厚度为10~60μm。
[10][1]~[9]的任一项所述的偏振片,其中,以上述保护膜A成为液晶单元侧的方式配置而使用。
[11]偏振片的制造方法,是[1]~[10]的任一项所述的偏振片的制造方法,包含:1)准备保护膜A的工序;2)得到层叠物的工序,该层叠物含有起偏镜、在上述起偏镜的一面经由活性能量线固化型粘接剂层层叠了的上述保护膜A、和在上述起偏镜的另一面经由活性能量线固化型粘接剂层配置了的保护膜B;和3)对上述层叠物照射活性能量线、使上述活性能量线固化型粘接剂层固化而得到偏振片的工序;上述1)准备保护膜A的工序包含:1A)得到含有纤维素酯、和使二醇与二羧酸进行缩聚而得到的聚酯化合物、并且上述聚酯化合物的含量相对于上述纤维素酯为5~30质量%的膜状物的工序;1B)将上述膜状物在110~135℃的温度下、以1.03~1.06倍的拉伸倍率在宽度方向进行拉伸的工序;1C)将上述拉伸得到的膜边以70~80N/m的张力输送边在100~120℃的温度下使其干燥5~10分钟的工序。
[12]液晶显示装置,其依次含有第一偏振片、液晶单元、第二偏振片、和背光,上述第二偏振片为[1]~[10]的任一项所述的偏振片,将上述第二偏振片的保护膜A配置在上述液晶单元上,或者上述第一偏振片和上述第二偏振片这两者为[1]~[10]的任一项所述的偏振片,将上述第一偏振片的保护膜A和上述第二偏振片的保护膜A分别配置在上述液晶单元上。
[13][12]所述的液晶显示装置,其中,上述液晶单元为IPS模式或FFS模式的液晶单元。
[14][12]或[13]所述的液晶显示装置,其为含有对角方向的长度为6英寸以下的显示部、和充电电池的小型液晶显示装置。
发明的效果
根据本发明,可以提供以下的偏振片:其为将起偏镜与保护膜经由活性能量线固化型粘接剂层而粘接了的偏振片,可抑制液晶显示装置的可视性的降低、特别是小型液晶显示装置的可视性的降低。
附图说明
图1为表示本发明的偏振片的构成的一例的图。
图2为表示小型液晶显示装置的一例的示意图。
图3为表示液晶显示装置的基本的构成的一例的示意图。
具体实施方式
1.偏振片
本发明的偏振片含有起偏镜、在其一面配置的保护膜A、和在另一面配置的保护膜B。
图1为表示本发明的偏振片的构成的一例的图。如图1中所示,本发明的偏振片10含有起偏镜11、在其一面配置的保护膜13A(保护膜A)、和在另一面配置的保护膜13B(保护膜B)。保护膜13A及13B分别经由活性能量线固化型粘接剂的固化物层15和15而与起偏镜11粘接。保护膜13A及13B中,优选将保护膜13A配置在后述的显示装置的液晶单元上。
1-1.起偏镜11
起偏镜11为只使一定方向的极化面的光通过的元件,现在已知的代表性的起偏镜为聚乙烯醇系偏振膜。聚乙烯醇系偏振膜中有使碘对聚乙烯醇系膜染色的偏振膜和使二色性染料对聚乙烯醇系膜染色的偏振膜。
聚乙烯醇系偏振膜可以是将聚乙烯醇系膜单轴拉伸后用碘或二色性染料染色了的膜(优选地进一步用硼化合物实施了耐久性处理的膜);也可以是对聚乙烯醇系膜用碘或二色性染料染色后单轴拉伸了的膜(优选地进一步用硼化合物实施了耐久性处理的膜)。
就起偏镜11的厚度而言,从不仅可以将偏振片薄型化,而且可以减小热、湿度引起的收缩力等考虑,优选为2~30μm,更优选为3~15μm。
如前述那样,将起偏镜与保护膜经由活性能量线固化型粘接剂的固化物层而粘接时,如果在起偏镜与液晶单元之间配置的保护膜的热、湿度引起的尺寸变化率小,则容易产生显示装置的显示不均(可视性的降低)。对此,本发明人发现了通过使在起偏镜与液晶单元之间配置的保护膜13A(保护膜A)的尺寸变化率适度地变大,可以抑制显示装置中的显示不均(可视性的降低)。
其理由未必明确,但认为如以下所述。通过使在起偏镜与液晶单元的玻璃基板之间配置的保护膜13A(保护膜A)的尺寸变化率为一定以上,可以使保护膜13A的收缩力变大。其结果,可以使对保护膜13A施加的起偏镜11的收缩力相对地变小,可以使保护膜13A中产生的变形减小。认为由此可以减小保护膜13A的光学上的变形(双折射),可以减少显示不均。
即,本发明中,将在起偏镜与液晶单元之间配置的保护膜13A的、80℃90%RH下保存了100小时后的、膜的长边方向α的尺寸变化率(%)设为A(α),将与长边方向α正交的短边方向β的尺寸变化率(%)设为A(β)时,优选保护膜A满足下述式(1)和(2)。
-1.5≤A(α)≤-0.3…(1)
-1.5≤A(β)≤-0.3…(2)
为了进一步减小保护膜13A中产生的变形,更优选保护膜13A满足下述式(3)和(4)。
-1.5≤A(α)<-0.5…(3)
-1.5≤A(β)<-0.5…(4)
所谓膜的尺寸变化率,表示在80℃90%RH下保存100小时后的膜的、相对于保存前的膜的尺寸变化量的比例。保护膜13A的长边方向α表示长尺寸状的偏振片的卷体中的长度方向(MD方向)或与其正交的方向(TD方向);优选地表示与长度方向正交的方向(TD方向)。在保护膜13A为正方形的枚叶膜(枚葉フィルム)的情况下,保护膜13A的长边方向α可为正交的二边中任意的任一者。偏振片的长度方向(MD方向)与起偏镜的吸收轴方向正交或一致,优选地与起偏镜的吸收轴方向一致。
为了使保护膜13A的尺寸变化率为上述范围,优选例如降低构成保护膜13A的纤维素酯分子的取向性。纤维素酯分子的取向性可通过保护膜A的组成和制造条件(拉伸条件、拉伸后的干燥条件及输送条件)来调节。为了提高保护膜13A的尺寸变化率,优选例如1)使聚酯化合物的含量为一定以下;2)将拉伸条件设定为对膜施加的拉伸张力降低的条件;并且3)降低输送张力,更优选除了上述1)~3)以外进而4)使拉伸后的干燥条件变得缓和。
1-2.保护膜13A
就保护膜13A而言,如前述那样,与液晶单元直接或经由其他层而接触地配置,可具有相位差调节功能。保护膜A含有纤维素酯作为主成分。
(纤维素酯)
纤维素酯是使纤维素与碳原子数2~22的脂肪族羧酸及芳香族羧酸的至少一者进行酯化反应而得到的化合物。
在纤维素酯的例子中,含有三乙酸纤维素、二乙酸纤维素、丙酸纤维素、丁酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、苯甲酸纤维素、乙酸苯甲酸纤维素等。其中,优选相位差显现性低的纤维素酯,优选三乙酸纤维素。
纤维素酯的酰基的总取代度为2.0~3.0左右,优选为2.5~3.0,更优选为2.7~3.0,进一步优选为2.8~2.95。为了降低相位差显现性,优选提高酰基的总取代度。
纤维素酯中所含的酰基的碳原子数优选为2~7,更优选为2~4。从为了得到良好的耐热性等考虑,纤维素酯中所含的酰基优选含有乙酰基。碳原子数3以上的酰基的取代度优选为0.9以下,更优选为0。
纤维素酯的酰基的取代度可以用ASTM-D817-96中规定的方法来测定。
就纤维素酯的重均分子量而言,为了得到一定以上的机械强度,优选为5.0×104~5.0×105,更优选为1.0×105~3.0×105,进一步优选为1.5×105~2.8×105。纤维素酯的分子量分布(重均分子量Mw/数均分子量Mn)优选为1.0~4.5。
纤维素酯的重均分子量和分子量分布可通过凝胶渗透色谱(GPC)来测定。测定条件如以下所述。
溶剂:二氯甲烷
柱:将Shodex K806、K805、K803G(昭和电工(株)制造)3根连接使用。
柱温度:25℃
试样浓度:0.1质量%
检测器:RI Model 504(GL Science公司制造)
泵:L6000(日立制作所(株)制造)
流量:1.0ml/min
校正曲线:使用采用标准聚苯乙烯STK standard聚苯乙烯(东曹(株)制造)Mw=1.0×106~5.0×102的13个样品得到的校正曲线。13个样品优选大致等间隔地选择。
(聚酯化合物)
就保护膜13A而言,从为了容易调节尺寸变化率、相位差等考虑,优选还含有聚酯化合物。
聚酯化合物是使二羧酸和二醇进行缩聚而得到的化合物。二羧酸可为选自脂肪族二羧酸、脂环式二羧酸、及芳香族二羧酸中的一种以上。二醇可为选自脂肪族二醇、烷基醚二醇、脂环式二醇、及芳香族二醇中的一种以上。其中,从不易使相位差显现、且尺寸变化率没有过度地变小等考虑,优选使选自脂肪族二羧酸及脂环式二羧酸中的二羧酸与选自脂肪族二醇、烷基醚二醇及脂环式二醇中的二醇进行缩聚而得到的聚酯化合物(脂肪族聚酯化合物)。
即,聚酯化合物优选由通式(1)或(2)表示。
通式(1):
B1-(G-A-)mG-B1
通式(1)的G表示来自脂肪族二醇或烷基醚二醇的基团。脂肪族二醇的碳原子数优选为2~12。在脂肪族二醇的例子中含有乙二醇、二甘醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,5-戊二醇等,优选为乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇。
烷基醚二醇的碳原子数优选为4~12。在烷基醚二醇的例子中含有二甘醇、三甘醇、四甘醇、二丙二醇、三丙二醇等。
通式(1)的A表示来自脂肪族二羧酸或脂环式二羧酸的基团。脂肪族二羧酸的碳原子数优选为4~12。在脂肪族二羧酸的例子中含有丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二羧酸、十二烷二羧酸等。
通式(1)的B1表示来自脂肪族单羧酸或脂环式单羧酸的基团。脂肪族单羧酸的碳原子数优选为1~12。在脂肪族单羧酸的例子中含有甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、2-乙基-己烷羧酸、十一酸、月桂酸、十三酸、肉豆蔻酸、十五酸、棕榈酸、十七酸、硬脂酸、十九酸、花生酸、山萮酸、二十四酸、二十六酸、二十七酸、褐煤酸、三十酸、三十二酸等的饱和脂肪酸、十一碳烯酸、油酸、山梨酸、亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等的不饱和脂肪酸等,从与纤维素酯的相容性良好等考虑,优选为乙酸。
就通式(1)的B1、G及A而言,从为了不易使相位差显现等考虑,优选都不含芳香环。m表示重复数,优选为1以上170以下。
在由通式(1)表示的聚酯化合物的例子中,含有表1中所示的化合物。
[表1]
通式(2):
B2-(A-G-)nA-B2
通式(2)的G和A分别与通式(1)的G和A同样地定义。通式(2)的B2表示来自脂肪族一元醇或脂环式一元醇的基团。脂肪族一元醇的碳原子数优选为1~12。脂肪族一元醇的例子中含有甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇等;在脂环式一元醇的例子中含有环己醇等。
就通式(2)的B2、G及A,从为了不易使相位差显现等考虑,优选都不含芳香环。n表示重复数,优选为1以上170以下。
在由通式(2)表示的聚酯化合物的例子中含有表2中所示的化合物。
[表2]
B2 | G | A | Mw | |
K10 | CH3O | C2H4-O | CO-COO | 400 |
K11 | C2H5O | C2H4-O | CO-C2H4-COO | 1000 |
K12 | C2H5O | C4H8-O | CO-COO | 2000 |
K13 | C2H5O | C2H4-O | CO-COO | 10000 |
就聚酯化合物的重均分子量Mw而言,从使与纤维素酯的相容性良好的观点考虑,优选为20000以下,更优选为5000以下,最优选为3000以下。另一方面,从抑制制膜中的聚酯化合物的挥发等的观点考虑,聚酯化合物的重均分子量Mw可为400以上、优选地700以上、最优选地1000以上。
就聚酯化合物的含量而言,从膜的可塑效果、得到优选的相位差的观点考虑,相对于纤维素酯,优选为1~40质量%,更优选为5~30质量%,进一步优选为5~20质量%,最优选为10~18质量%。
就由通式(1)或(2)表示的聚酯化合物而言,由于与芳香族聚酯化合物相比使纤维素酯分子取向的作用小,因此保护膜13A的由热、湿度引起的尺寸变化率不易过度地变小。另外,由通式(1)或(2)表示的聚酯化合物可优选地减小保护膜13A的相位差、特别是Rth。
就保护膜13A而言,根据需要可进一步含有剥离助剂、紫外线吸收剂、用于赋予滑动性的消光剂(微粒)、润滑剂、后述的高硬度剂、用于提高韧性的冲击补强材料等的各种添加剂。
(紫外线吸收剂)
紫外线吸收剂可为苯并三唑系化合物、2-羟基二苯甲酮系化合物或水杨酸苯基酯系化合物等。具体地,可列举出2-(5-甲基-2-羟基苯基)苯并三唑、2-[2-羟基-3,5-双(α,α-二甲基苄基)苯基]-2H-苯并三唑、2-(3,5-二-叔-丁基-2-羟基苯基)苯并三唑等三唑类、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮、2,2′-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮等二苯甲酮类。
紫外线吸收剂可以为市售品,其例子中含有BASF日本公司制造的チヌビン109、チヌビン171、チヌビン234、チヌビン326、チヌビン327、チヌビン328、チヌビン928等チヌビン系列、或者2,2′-亚甲基双[6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚](分子量659;作为市售品的例子,有株式会社ADEKA制造的LA31)等。
将保护膜配置在起偏镜的液晶单元侧的面的情况下(作为后述的保护膜F2或F3使用的情况下),防紫外线剂不是必需的,紫外线吸收剂的含量相对于纤维素酯,可设为0~0.5质量%左右。另一方面,将保护膜配置在起偏镜的液晶单元的相反侧的面的情况下(作为后述的保护膜F1或F4使用的情况下),防紫外线剂的含量相对于纤维素酯,以质量比例表示,可设为1ppm~5.0%左右、优选地0.5~3.0%左右。
(润滑剂)
保护膜13A优选还含有润滑剂。就保护膜13A而言,为了使热、湿度引起的尺寸变化率为一定以上,以低的输送张力制造。但是,如果降低输送张力,则发生保护膜与输送辊的接触不良,容易对保护膜的表面造成损伤,雾度容易增大。因此,通过保护膜13A还含有润滑剂,可抑制与辊的接触不良,抑制其引起的雾度的增大。
润滑剂可为聚二甲基硅氧烷、聚二乙基硅氧烷等的聚有机硅氧烷、高级脂肪酸、高级脂肪族醇、高级脂肪酰胺、高级脂肪酸金属盐、高级脂肪酸与高级脂肪族醇的酯等。这些中,优选由下述通式(3)表示的化合物。
[化1]
R1-L-R2…(3)
通式(3)的L表示至少含有酯键(-C(=O)O-)、酰胺键(-C(=O)NH-)或羰基(-C(=O)-)的2价的基团。这些羰基可对由通式(3)表示的化合物赋予与纤维素酯的良好的亲和性。具体地,L表示酯键、酰胺键、羰基、或“将酯键、酰胺键或羰基与选自亚烷基、氮原子、氧原子、硫原子、锌原子、钙原子和镁原子中的一种以上组合的2价的基团”;从容易得到与纤维素酯的良好的亲和性考虑,优选表示“将酯键、酰胺键或羰基与选自亚烷基、氮原子、氧原子、硫原子、锌原子、钙原子和镁原子中的一种以上组合的2价的基团”。
在“将酯键、酰胺键或羰基与选自亚烷基、氮原子、氧原子、硫原子、锌原子、钙原子和镁原子中的一种以上组合的2价的基团”的例子中含有
-C(=O)-O-R3-O-C(=O)-、-C(=O)-NH-R3-NH-C(=O)-(R3为碳数1~5的亚烷基);
-C(=O)-O-M-O-C(=O)-(M为锌原子、钙原子或镁原子);
-C(=O)-R4-O-R4-C(=O)-、-C(=O)-R4-S-R4-C(=O)-、-C(=O)-R4-NH-R4-C(=O)-(R4为碳数1~5的亚烷基);和
-C(=O)-R5-C(=O)-(R5为碳数1~5的亚烷基)等。
通式(3)的R1表示碳原子数8以上且26以下的烷基、或碳原子数8以上且26以下的烯基。就烷基和烯基的碳原子数而言,从容易得到良好的滑动性考虑,更优选为10以上且26以下。烷基和烯基可以为直链状,也可以为分支状,从容易得到良好的滑动性考虑,优选为直链状。
通式(3)的R2表示氢原子、碳原子数8以上且26以下的烷基、或碳原子数8以上且26以下的烯基;为了得到良好的滑动性,优选为碳原子数8以上且26以下的烷基、或碳原子数8以上且26以下的烯基。烷基和烯基的碳原子数从容易得到良好的滑动性考虑,更优选为10以上且26以下。烷基和烯基可以为直链状,也可以为分支状,从容易得到良好的滑动性考虑,优选为直链状。
在R2为氢原子的情况下,-LR2可为-C(=O)OH、-C(=O)NH2等。
就R1与R2而言,根据需要可进一步具有OH基等取代基。另外,R1与R2可彼此相同,也可不同。
在由通式(3)表示的化合物的例子中含有以下的化合物。
[化2]
[化3]
[化4]
就润滑剂的含量而言,相对于保护膜13A,优选为0.05~5质量%,更优选为0.1~3质量%。如果润滑剂的含量为一定以上,则制膜时的膜的滑动性提高,可抑制对膜表面损伤引起的雾度的增大。如果润滑剂的含量为一定以下,有可能产生渗出。
(消光剂)
消光剂可对保护膜13A赋予滑动性。消光剂可为由不损害得到的膜的透明性、具有制膜工序中的耐热性的无机化合物或有机化合物构成的微粒。
在构成消光剂的无机化合物的例子中,含有二氧化硅(silica)、二氧化钛、氧化铝、氧化锆、碳酸钙、碳酸钙、滑石、粘土、烧成高岭土、烧成硅酸钙、水合硅酸钙、硅酸铝、硅酸镁及磷酸钙等。其中,优选二氧化硅、氧化锆,为了使得到的膜的雾度的增大变小,更优选为二氧化硅。
在二氧化硅的具体例中,含有アエロジル200V、アエロジルR972V、アエロジルR972、R974、R812、200、300、R202、OX50、TT600、NAX50(以上为日本アエロジル(株)制造)、シーホスターKEP-10、シーホスターKEP-30、シーホスターKEP-50(以上为株式会社日本触媒制造)、サイロホービック100(富士シリシア制造)、ニップシールE220A(日本シリカ工业制造)、アドマファインSO(アドマテックス制造)等。
消光剂的粒子形状为不定形、针状、扁平或球状,从得到的膜的透明性容易变得良好的方面等考虑,优选地可为球状。
消光剂可以使用一种,也可将二种以上并用来使用。另外,通过将粒径、形状(例如针状和球状等)不同的粒子并用,可以高度地兼具透明性和滑动性。
就消光剂的粒子的大小而言,如果该大小接近可见光的波长,则光散射而透明性降低,因此优选比可见光的波长小,更优选为可见光的波长的1/2以下。不过,如果粒子的大小过小,有时滑动性的改善效果无法显现,因此粒子的大小优选为80~180nm的范围。所谓粒子的大小,在粒子为一次粒子的凝聚体的情况下意味着凝聚体的大小。在粒子不为球状的情况下,粒子的大小意味着与其投影面积相当的圆的直径。
就消光剂的含量而言,相对于纤维素酯,可以设为0.05~1.0质量%左右,优选地可设为0.1~0.8质量%。
保护膜13A的物性
(尺寸变化)
如前述那样,为了减小由于热、湿度的变化而产生的保护膜13A的光学上的变形,优选使保护膜13A的高温·高湿下保存后的尺寸变化率为一定以上。具体地,将保护膜13A的80℃90%RH下保存了100小时后的、膜的长边方向α的尺寸变化率(%)设为A(α),将相对于长边方向α正交的短边方向β的尺寸变化率(%)设为A(β)时,优选保护膜A满足下述式(1)和(2)。
-1.5≤A(α)≤-0.3…(1)
-1.5≤A(β)≤-0.3…(2)
从可进一步使保护膜13A中产生的变形减小考虑,保护膜13A更优选满足下述式(3)和(4)。
-1.5≤A(α)<-0.5…(3)
-1.5≤A(β)<-0.5…(4)
保护膜13A的尺寸变化率可用以下的方法来测定。
1)将保护膜13A切出10×10cm2的大小而制成样品膜。在该样品膜的TD方向(例如方向α)在离开100mm的2点打上标记。同样地,在与样品膜的TD方向正交的MD方向(方向β)在离开100mm的2点打上标记。将该膜在23℃55%RH下静置了24小时后,每个各个方向分别测定2点间的距离D0。
2)接着,将样品膜在80℃90%RH的烘箱中保存100小时。然后,将样品膜从烘箱中取出,在23℃55%RH下调湿24小时后,在各方向分别测定打上了标记的2点间的距离D1。
3)接着,对于每个各方向将在上述1)中测定了的D0和上述2)中测定了的D1代入下述式,算出尺寸变化率(%)。值变为负表示膜收缩了。
尺寸变化率(%)=(D1-D0)/D0×100
如前述那样,为了使保护膜13A的尺寸变化率为一定以上,优选例如1)使聚酯化合物(优选地由通式(1)或(2)表示的化合物)的含量为一定以下;2)使拉伸条件成为对膜施加的拉伸张力降低的条件;并且3)降低输送张力;更优选除了上述1)~3)以外进一步4)使拉伸后的干燥条件缓和。
具体地,为了提高保护膜13A的MD方向(优选地短边方向β)的尺寸变化率,优选含有规定量的聚酯化合物,并且使膜的输送张力为一定以下;更优选含有规定量的聚酯化合物,并且使膜的输送张力、拉伸后边进行辊输送边使其干燥时的干燥温度和干燥时间的全部为一定以下。为了提高保护膜13A的TD方向(优选地短边方向β)的尺寸变化率,优选含有规定量的聚酯化合物,并且使拉伸温度为一定以下;更优选含有规定量的聚酯化合物,并且使拉伸温度和拉伸倍率这两者为一定以下。
(延迟)
保护膜13A的、在测定波长590nm、23℃55%RH的条件下测定的面内方向的延迟R0优选为-20nm以上且20nm以下,更优选为-10nm以上且10nm以下。保护膜13A的、在测定波长590nm、23℃55%RH的条件下测定的厚度方向的延迟Rth优选为-20nm以上且20nm以下,更优选为-10nm以上且10nm以下。具有这样的延迟值的保护膜13A适合作为例如IPS模式的液晶显示装置的相位差保护膜(F2或F3)等。
延迟R0和Rth分别由以下的式定义。
式(I):R0=(nx-ny)×d(nm)
式(II):Rth={(nx+ny)/2-nz}×d(nm)
(式(I)和(II)中,
nx表示在膜的面内方向折射率成为最大的滞相轴方向x上的折射率;
ny表示膜的面内方向与上述滞相轴方向x正交的方向y上的折射率;
nz表示膜的厚度方向z上的折射率;
d(nm)表示膜的厚度)
延迟R0和Rth可以通过例如以下的方法而求出。
1)在23℃55%RH下对保护膜13A进行调湿。使用阿贝折射计等测定调湿后的保护膜13A的平均折射率。
2)用KOBRA21ADH、王子计测(株)测定与该膜表面的法线平行地使测定波长590nm的光入射到调湿后的保护膜13A时的R0。
3)用KOBRA21ADH测定以保护膜13A的面内的滞相轴作为倾斜轴(旋转轴)、相对于该膜的表面的法线从θ的角度(入射角(θ))使测定波长590nm的光入射时的延迟值R(θ)。延迟值R(θ)的测定可以在θ为0°~50°的范围每10°进行6点。保护膜13A的面内滞相轴是指保护膜13A的膜面内中折射率成为最大的轴,可以通过KOBRA21ADH来确认。
4)由测定了的R0及R(θ)和前述的平均折射率和膜厚,通过KOBRA21ADH而算出nx、ny和nz,算出测定波长590nm下的Rth。延迟的测定可以在23℃55%RH条件下进行。
(雾度)
保护膜13A的雾度优选为1.0%以下,更优选为0.5%以下,进一步优选为0.3%以下。保护膜13A的雾度为全雾度,可按照JISK-7136使用雾度计(浊度计)(型号:NDH2000、日本电色(株)制造)来测定。
为了使雾度为一定以下,优选例如添加润滑剂来减小外部雾度。这是因为:通过润滑剂的添加,可以抑制制膜中的膜与输送辊的接触不良,抑制对膜表面损伤导致的外部雾度的上升。
(厚度)
就保护膜13A的厚度而言,从为了将偏振片薄型化等考虑,优选为10~60μm,更优选为15~45μm,进一步优选为15~30μm,特别优选为15~28μm。
保护膜13A的制造方法
就保护膜13A而言,从为了减少条纹状的故障等考虑,优选采用溶液流延法(流延)制造。即,保护膜13A优选经过下述工序制造:1)得到含有纤维素酯的胶浆的工序,2)将该胶浆流延到支承体上后、使其干燥而得到膜状物的工序,3)将得到的膜状物从支承体剥离的工序,4)使膜状物干燥和拉伸的工序,和5)将得到的膜卷取的工序。
1)溶解工序
在胶浆液的制备中使用的有机溶剂只要将纤维素酯等的上述各成分充分地溶解,则可以无限制地使用。氯系有机溶剂的例子中含有二氯甲烷。非氯系有机溶剂的例子中含有乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸戊酯、丙酮、四氢呋喃、1,3-二氧戊环、1,4-二噁烷、环己酮、甲酸乙酯、2,2,2-三氟乙醇、2,2,3,3-六氟-1-丙醇、1,3-二氟-2-丙醇、1,1,1,3,3,3-六氟-2-甲基-2-丙醇、1,1,1,3,3,3-六氟-2-丙醇、2,2,3,3,3-五氟-1-丙醇、硝基乙烷等。其中,优选二氯甲烷。
在胶浆中,除了上述有机溶剂以外,优选含有1~40质量%的碳原子数1~4的直链或分支链状的脂肪族醇。通过使胶浆液中含有醇,膜状物凝胶化,从金属支承体的剥离变得容易。
作为碳原子数1~4的直链或分支链状的脂肪族醇,可以列举出甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇。其中,从胶浆的稳定性、沸点也比较低、干燥性也好等考虑,优选甲醇、乙醇。
纤维素酯等的溶解有在常压下进行的方法、在主溶剂的沸点以下进行的方法、在主溶剂的沸点以上加压来进行的方法等,特别优选在主溶剂的沸点以上加压来进行的方法。
2)流延工序
将胶浆液通过送液泵(例如,加压型定量齿轮泵)而送液到加压模头。然后,从加压模头的狭缝将胶浆液流延到无限地移送的环形的金属支承体上(例如不锈钢带、或进行旋转的金属鼓等)的流延位置。
优选可以调节模头的口模部分的狭缝形状、容易使膜厚均匀的加压模头。加压模头中有衣架型模头、T型模头等,都优选使用。金属支承体的表面成为镜面。
3)溶剂蒸发·剥离工序
将在金属支承体上流延了的胶浆液在金属支承体上加热而使胶浆液中的溶剂蒸发,得到膜状物。
为了使溶剂蒸发,有从胶浆液面侧吹送风的方法、从支承体的背面通过液体来传热的方法、通过辐射热从表面和背面进行传热的方法等,背面液体传热方法的干燥效率好而优选。优选使金属支承体上的胶浆液在40~100℃的范围内的气氛下、在支承体上干燥。为了维持在40~100℃的范围内的气氛下时,优选将该温度的温风喷射到金属支承体上的胶浆液面或者采用红外线等手段来进行加热。
将在金属支承体上使溶剂蒸发而得到的膜状物在剥离位置剥离。金属支承体上的剥离位置处的温度优选为10~40℃的范围,更优选为11~30℃的范围。
剥离时的金属支承体上的膜状物的残留溶剂量例如可设为50~120质量%的范围。膜状物的残留溶剂量由下述式定义。
残留溶剂量(%)=(膜状物的加热处理前质量-膜状物的加热处理后质量)/(膜状物的加热处理后质量)×100
测定残留溶剂量时的加热处理表示在140℃下进行1小时的加热处理。
将金属支承体与膜剥离时的剥离张力通常为196~245N/m的范围内,剥离时容易产生褶皱的情况下,优选以190N/m以下的张力进行剥离,更优选以80N/m以下的张力进行剥离。
4)拉伸工序
膜状物的拉伸优选在膜的宽度方向(TD方向)、输送方向(MD方向)或倾斜方向中的至少一方向上进行;更优选在宽度方向(TD方向)进行。在膜的宽度方向(TD方向)和输送方向(MD方向)这两者进行拉伸的情况下,膜的宽度方向(TD方向)的拉伸与输送方向(MD方向)的拉伸可逐次地进行,也可同时地进行。
如前述那样,就膜状物的拉伸而言,为了得到尺寸变化率成为一定以上的保护膜13A,优选在对膜状物施加的拉伸张力降低的条件(拉伸倍率、拉伸温度)下进行。具体地,宽度方向(TD方向)的尺寸变化率通过使宽度方向(TD方向)上的拉伸工序中的拉伸温度为一定以下;优选地使拉伸温度和拉伸倍率这两者为一定以下,从而可适度地提高。
拉伸倍率优选设定为低,在各方向优选地可设为1.01~1.06倍,更优选地可设为1.03~1.06倍。在膜的宽度方向(TD方向)和输送方向(MD方向)这两者进行拉伸的情况下,各方向最终地优选可设为1.01~1.06倍,更优选可设为1.03~1.06倍。
拉伸温度也优选设定为低。拉伸温度在将纤维素酯的玻璃化转变温度设为Tg时,可设为(Tg-40)~(Tg+20)℃的范围。具体地,膜状物的主成分为三乙酸纤维素的情况下,拉伸温度优选为100~135℃,更优选为110~135℃。
从为了将拉伸后的膜中的溶剂充分地除去并且调节膜的尺寸变化率等考虑,优选进一步使该膜干燥。膜的干燥优选例如用在干燥装置内配置了多个的辊边将膜输送边进行。
就膜的干燥而言,为了得到尺寸变化率成为一定以上的保护膜13A,优选在缓和的条件(温度、时间)下进行。具体地,输送方向(MD方向)的尺寸变化率通过至少使膜的输送张力为一定以下;优选地使膜的输送张力、拉伸后的干燥工序中的干燥温度和干燥时间全部为一定以下,从而可适度地提高。
干燥温度优选地可设为90~125℃,更优选地可设为100~120℃,进一步优选地可设为100~115℃。干燥时间也因干燥温度而异,可设为5~15分钟、优选地5~10分钟、更优选地5~8分钟。
就膜的输送张力而言,为了得到尺寸变化成为一定以上的保护膜13A,优选设定为低。具体地,膜的输送张力优选为50~100N/m,更优选为70~80N/m。
因此,为了提高宽度方向(TD方向)和输送方向(MD方向)的两者的尺寸变化率,优选地使将含有规定量的聚酯化合物的膜状物在宽度方向(TD方向)上拉伸时的、拉伸倍率和拉伸温度两者为一定以下;且优选使膜的输送张力、拉伸后边进行辊输送边干燥时的干燥温度和干燥时间的全部为一定以下。具体地,特别优选使拉伸温度成为110~135℃;使拉伸倍率成为1.03~1.06倍;使膜的输送张力成为70~80N/m;使干燥温度成为100~120℃;且使干燥时间成为5~10分钟。
在本发明中,通过使保护膜进一步含有润滑剂,可以提高制膜时的膜的滑动性。由此,即使降低输送张力,也可以抑制保护膜与输送辊的接触不良,抑制对膜的表面造成损伤。其结果,可抑制得到的保护膜13A的雾度的增大。
5)卷取工序
得到的保护膜可以以长尺寸状提供。长尺寸状的保护膜通常可在纵向(MD方向)上卷取为卷状而制成卷取体。长尺寸状的保护膜的长度可设为100~10000m的范围。长尺寸状的保护膜的宽度可设为1~4m的范围、优选地1.4~3m的范围。
1-3.保护膜13B
对保护膜13B并无特别限制,从耐热性高等考虑,优选含有纤维素酯作为主成分。纤维素酯与保护膜13A中的纤维素酯同样地定义,可优选为三乙酸纤维素。
保护膜13B根据需要可进一步含有与保护膜13A同样的聚酯化合物、各种添加剂。在保护膜13B中可含有的各种添加剂的例子中,不仅含有与保护膜13A同样的添加剂,而且还含有高硬度剂等。
(高硬度剂)
高硬度剂优选为含有来自由下述通式(4)表示的单体的重复单元的聚合物、或由下述通式(5)~(8)表示的化合物。这些高硬度剂可以提高保护膜13B的密度而减少起偏镜中的硼酸的扩散路径。由此,可抑制起偏镜的劣化。
[化5]
通式(4)
通式(4)的R1表示氢原子或碳数1~4的脂肪族基团。由R1表示的脂肪族基团的例子中,含有甲基、乙基等。R2表示脂肪族基团或芳香族基团。由R2表示的脂肪族基团的例子中,含有烷基、烯基、炔基、环烷基,优选为碳数1~6的烷基,更优选为甲基、叔丁基。在芳香族基团的例子中含有苯基、萘基、联苯基,优选为苯基。(A)表示5或6元的芳香环。芳香环含有不含杂原子的芳香族环和含杂原子的饱和·不饱和的杂环。n表示0~4的整数,优选为0~2,更优选为0~1。
含有来自由通式(4)表示的单体的重复单元的聚合物可优选为由下述通式(4-1)表示的共聚物。
[化6]
通式(4-1)
通式(4-1)的R21、R22、R23及R24各自独立地表示取代基。x、y、z表示相对于聚合物中所含的全部重复单元的摩尔比率,x表示1~40%,y表示5~95%,z表示1~70%。m1、m2各自独立地表示0~4的整数。m3表示0~2的整数。m4表示0~5的整数。R101、R102、R103各自独立地表示氢原子或碳数1~4的脂肪族基团。
在含有来自由通式(4)表示的单体的重复单元的聚合物的具体例中含有以下的聚合物。
[化7]
上述聚合物的重均分子量优选为200~10000,更优选为300~8000,进一步优选为400~4000。如果上述重均分子量为一定以上,可良好地提高保护膜13B的密度。由此,可抑制来自起偏镜的硼酸的扩散,抑制起偏镜劣化。如果上述重均分子量为一定以下,则不易损害与纤维素酯的相容性。
[化8]
通式(5)
通式(5)的R26表示芳基;优选为碳数6~12的芳基,更优选为苯基。R27和R28各自独立地表示氢原子、烷基或芳基;优选为氢原子、碳数1~12的烷基(也含有环烷基)或碳数6~12的芳基;更优选为氢原子、碳数1~6的烷基(也含有环烷基)或苯基。R26和R27各自可具有取代基。R26可具有的取代基的例子中,含有卤素原子或碳数1~6的烷基。R27可具有的取代基的例子中含有碳数6~12的芳基。
在由通式(5)表示的化合物的具体例中含有以下的化合物。
[化9]
由通式(5)表示的化合物的重均分子量优选为200~1000,更优选为250~800。
[化10]
通式(6)
通式(6)的R1表示氢原子或取代基。R2表示由下述通式(6-1)表示的取代基。n1表示0~4的整数,n1为2以上时多个R1可以彼此相同,也可不同。n2表示1~5的整数,n2为2以上时,多个R2可以彼此相同,也可以不同。
[化11]
通式(6-1)
通式(6-1)的A表示取代或未取代的芳香族环。芳香族环优选为苯环。R3和R4各自独立地表示氢原子、碳原子数1~5的烷基或由通式(6-2)表示的取代基。R5表示单键或碳原子数1~5的亚烷基。X表示取代或未取代的芳香族环。芳香族环优选为苯环。n3表示0~10的整数,n3为2以上时,多个R5和X可以彼此相同,也可不同。
[化12]
通式(6-2)
通式(6-2)的X表示取代或未取代的芳香族环。芳香族环优选为苯环。R6~R9各自独立地表示氢原子或碳原子数1~5的烷基。n5表示1~11的整数,n5为2以上时,多个R6~R9和X可以彼此相同,也可不同。
在由通式(6)表示的化合物的具体例中含有以下的化合物。
[化13]
由通式(6)表示的化合物的重均分子量优选为200~1200,更优选为250~1000。
[化14]
通式(7)
通式(7)的R1表示甲酰基或碳原子数2~15的取代或未取代的烷基羰基。R2、R3、R4各自独立地表示碳原子数1~4的烷基。m、n各自独立地表示0以上的整数,但不同时为0。R1、R2、R3、R4有多个的情况下,各自可以彼此相同,也可不同。
由通式(7)表示的化合物也称为酰基改性酚醛清漆型酚醛树脂。所谓酰基改性,是指酚醛清漆型酚醛树脂的羟基被酰基化。酰基优选甲酰基、碳原子数2~15的取代或未取代的烷基羰基,其中特别优选乙酰基、丙酰基、丁酰基、新戊酰基。
由通式(7)表示的化合物的优选的例子中含有以下的化合物。
[化15]
[化16]
[化17]
通式(8)
通式(8)的R1表示氮原子或氧原子。R2表示-COOH或-OH基。R3表示碳数1~10的烷基,其例子中含有甲基、乙基等。R4表示碳数1~10的烷基等取代基。
由通式(8)表示的化合物的具体例中含有以下的化合物。
[化18]
就由通式(4)~(8)表示的化合物的含量而言,相对于纤维素酯,可形成为0.1~15质量%、优选地0.5~10质量%、更优选地0.5~3质量%。如果上述化合物的含量为一定以上,可充分地提高膜的密度。如果上述化合物的含量为一定以下,可抑制渗出、雾度的上升。
保护膜13B可使用与保护膜13A相同的保护膜。
保护膜13B的物性
(尺寸变化率)
如果保护膜13B的尺寸变化率与保护膜13A的尺寸变化率大幅地不同,则在偏振片10的内部也产生变形,容易发生偏振片10的卷曲(翘曲)。如果发生这样的偏振片10的卷曲,则由其引起的显示不均也容易重新产生。
因此,优选尽可能减小保护膜13B的尺寸变化率与保护膜13A的尺寸变化率之差。即,将保护膜13B在80℃90%RH下保存了100小时后的、膜的长边方向α的尺寸变化率(%)设为B(α),将与方向α正交的短边方向β的尺寸变化率(%)设为B(β)时,优选保护膜A和B满足下述式(5)和(6)。
|A(α)-B(α)|≤0.4…(5)
|A(β)-B(β)|≤0.4…(6)
为了进一步抑制偏振片的卷曲,优选|A(α)-B(α)|和|A(β)-B(β)|分别为0.2以下,特别优选为零。
(延迟)
保护膜13B的、测定波长590nm、23℃55%RH的条件下测定的面内方向的延迟R0及厚度方向的延迟Rth也可设为与保护膜13A同样的范围。
(厚度)
就保护膜13B的厚度而言,从将偏振片薄型化等考虑,优选为10~60μm,更优选为15~40μm。
1-4.活性能量线固化型粘接剂的固化物层15
活性能量线固化型粘接剂的固化物层15可由活性能量线固化型粘接剂的固化物构成。活性能量线固化型粘接剂可为利用了光自由基聚合的自由基聚合型的活性能量线固化型粘接剂、利用了光阳离子聚合的阳离子聚合型的活性能量线固化型粘接剂、或将它们组合的混合型的活性能量线固化型粘接剂。
自由基聚合型的活性能量线固化型粘接剂可为日本特开2008-009329号公报中记载的以特定比例包含含有羟基、羧基等的极性基团的自由基聚合性化合物和不含极性基团的自由基聚合性化合物的组合物等。自由基聚合性化合物优选为具有可自由基聚合的烯属不饱和键的化合物。在具有可自由基聚合的烯属不饱和键的化合物的优选的例子中含有具有(甲基)丙烯酰基的化合物。具有(甲基)丙烯酰基的化合物的例子中含有N取代(甲基)丙烯酰胺系化合物、(甲基)丙烯酸酯系化合物等。(甲基)丙烯酰胺意味着丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺。
阳离子聚合型的活性能量线固化型粘接剂可为如日本特开2011-028234号公报中公开的、含有(α)阳离子聚合性化合物、(β)光阳离子聚合引发剂、(γ)对比380nm长的波长的光显示极大吸收的光增感剂、及(δ)萘系光增感助剂的各成分的组合物等。
这些中,从粘接性、耐久性良好的方面等考虑,优选自由基聚合型的活性能量线固化型粘接剂。自由基聚合型的活性能量线固化型粘接剂含有自由基聚合性化合物、和光自由基聚合引发剂,根据需要可进一步含有光增感剂等。
自由基聚合性化合物优选含有在分子内具有1个以上的烯属不饱和键的不饱和化合物。在这样的不饱和化合物的例子中含有(甲基)丙烯酸系化合物;N-乙烯基-2-吡咯烷酮、己二酸二乙烯酯、癸二酸二乙烯酯这样的乙烯基化合物;异氰脲酸三烯丙酯、三烯丙胺、均苯四甲酸四烯丙酯、N,N,N′,N′-四烯丙基-1,4-二氨基丁烷、四烯丙基铵盐、烯丙胺这样的烯丙基化合物;马来酸和衣康酸这样的不饱和羧酸等,优选为(甲基)丙烯酸系化合物。
在(甲基)丙烯酸系化合物的例子中含有(甲基)丙烯酸酯类、(甲基)丙烯酰胺类、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酰基吗啉、(甲基)丙烯醛等。
在(甲基)丙烯酸酯类的例子中含有(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯等(甲基)丙烯酸烷基酯类;(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯等(甲基)丙烯酸羟基烷基酯类;(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯等脂环式(甲基)丙烯酸酯类;(甲基)丙烯酸苄酯等具有芳香族环的(甲基)丙烯酸酯类;三丙二醇二丙烯酸酯等二元醇的(甲基)丙烯酸酯类等。在(甲基)丙烯酰胺类的例子中含有羟基乙基丙烯酰胺。
在光自由基聚合引发剂的例子中含有
4′-苯氧基-2,2-二氯苯乙酮、4′-叔-丁基-2,2-二氯苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉代丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、α,α-二乙氧基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮等苯乙酮系光聚合引发剂;
苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚这样的苯偶姻醚系光聚合引发剂;二苯甲酮、邻-苯甲酰基苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮这样的二苯甲酮系光聚合引发剂;
2-异丙基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮等噻吨酮系光聚合引发剂这样的噻吨酮系光聚合引发剂;
2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦这样的酰基氧化膦系光聚合引发剂等。
自由基聚合型的活性能量线固化型粘接剂可还含有光增感剂。通过含有光增感剂,反应性提高,可使固化物的机械强度、粘接强度提高。光增感剂可为例如羰基化合物、有机硫化合物、过硫化物、氧化还原系化合物、偶氮或重氮化合物、卤素化合物、光还原性色素等。
在光增感剂的例子中含有苯偶姻甲基醚、苯偶姻异丙基醚、α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮等苯偶姻衍生物;二苯甲酮、2,4-二氯二苯甲酮、邻-苯甲酰基苯甲酸甲酯等的二苯甲酮衍生物;2-氯噻吨酮、2-异丙基噻吨酮等的噻吨酮衍生物等。
活性能量线固化型粘接剂的固化物层15的厚度通常为0.01~10μm,优选为0.5~5μm。
1-5.偏振片10的制造方法
本发明的偏振片10经过将起偏镜11与保护膜13A或13B用粘接剂贴合的工序而制造。起偏镜11与保护膜13A或13B的贴合可以使用完全皂化型的聚乙烯醇系粘接剂、乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系粘接剂、活性能量线固化性粘接剂等来进行。在本发明中,从不必使用水、且可以在短时间将起偏镜11与保护膜13A或13B良好地粘接等考虑,优选使用活性能量线固化性粘接剂。即,偏振片保护膜与起偏镜优选经由活性能量线固化性粘接剂的固化物层而粘接。
即,偏振片10可经过下述工序制造:1)对保护膜13A或13B的与起偏镜的粘接面进行易粘接处理的工序;2)在起偏镜与偏振片保护膜的粘接面中的至少一者涂布前述的活性能量线固化性粘接剂的工序;3)经由得到的粘接剂层而将起偏镜11与保护膜13A或13B贴合的工序;和4)在经由粘接剂层而将起偏镜11与保护膜13A或13B贴合的状态下使粘接剂层固化的工序。1)的工序可根据需要来实施。
在上述1)的工序中的易粘接处理的例子中,可列举出电晕处理、等离子体处理等。
在上述4)的工序中,对未固化的活性能量线固化性粘接剂层照射活性能量线而使含有环氧化合物、氧杂环丁烷化合物的粘接剂层固化。由此,使起偏镜与偏振片保护膜经由活性能量线固化性粘接剂的固化物层而粘接。
作为活性能量线,可以使用可见光线、紫外线、X射线、电子束等,从处理容易、固化速度也充分考虑,一般地,优选使用电子束或紫外线。
就电子束的照射条件而言,只要是可使粘接剂固化的条件,则可以采用任意的适当的条件。例如,就电子束照射而言,加速电压优选为5~300kV,更优选为10~250kV。加速电压不到5kV的情况下,有可能电子束没有到达粘接剂而成为固化不足,如果加速电压超过300kV,通过试样的浸透力过强,电子束折返,有可能对偏振片保护膜、起偏镜造成损伤。照射线量为5~100kGy的范围内,更优选为10~75kGy的范围内。照射线量不到5kGy的情况下,粘接剂成为固化不足,如果超过100kGy,对偏振片保护膜、起偏镜造成损伤,容易发生机械强度的下降、黄变。
就紫外线的照射条件而言,只要为可使上述粘接剂固化的条件,则可以采用任意的适当的条件。紫外线的照射量以累积光量计,优选为50~1500mJ/cm2,更优选为100~500mJ/cm2。
2.液晶显示装置
本发明的液晶显示装置依次含有第一偏振片、液晶单元、第二偏振片、和背光。而且,可至少使第二偏振片、或者第一偏振片和第二偏振片这两者为本发明的偏振片。本发明的偏振片优选以保护膜A成为液晶单元侧的方式来配置。
本发明的液晶显示装置可以是电视、笔记本个人电脑等中·大型液晶显示装置;也可以是智能手机等的小型液晶显示装置。其中,从容易得到本发明的效果考虑,本发明的液晶显示装置优选为智能手机等的显示区域(未图示)的对角方向的长度为10英寸以下、优选地6英寸以下的小型液晶显示装置。
图2为表示小型液晶显示装置的一例的示意图。如图2中所示那样,小型液晶显示装置30含有液晶单元50、夹持其的第一偏振片70和第二偏振片90、和背光110。小型液晶显示装置30还含有在第一偏振片70的可视侧的面配置了的玻璃盖板130、在第一偏振片70与液晶单元50之间配置了的触摸面板部150、和在背光110的背面侧配置了的充电电池170。
液晶单元50的显示模式可以是例如STN、TN、OCB、HAN、VA(MVA、PVA)、IPS、FFS(Fringe Field Switching)等的各种显示模式,从视角广等考虑,优选为IPS模式或FFS模式。
第一偏振片70配置在液晶单元50的可视侧的面;含有第一起偏镜71、在第一起偏镜71的液晶单元50的相反侧的面配置了的保护膜73B(F1)、和在第一起偏镜71的液晶单元50侧的面配置了的保护膜73A(F2)。第二偏振片90配置在液晶单元50的背光侧的面;含有第二起偏镜91、在第二起偏镜91的液晶单元50侧的面配置了的保护膜93A(F3)、和在第二起偏镜91的液晶单元50的相反侧的面配置了的保护膜93B(F4)。图2中,第一偏振片70和第二偏振片90两者为本发明的偏振片;保护膜73A(F2)和保护膜93A(F3)为前述的保护膜A(或保护膜13A);活性能量线固化型粘接剂的固化物层75和95为前述的活性能量线固化型粘接剂的固化物层15。
触摸面板部150配置在液晶单元50与第一偏振片70之间(On-cell型)。不过,触摸面板部150的位置并不限定于图2中所示的方式,触摸面板部150可一体地设置于玻璃盖板130(玻璃盖板一体型);也可设置在液晶单元50的内部(In-cell型)。
充电电池170可为例如锂离子二次电池等。
在液晶显示装置内,通常,由于背光的热、外部环境的影响,热、湿度容易变化。特别地,在图2中所示的小型液晶显示装置30中,由于不仅还含有充放电时放热的充电电池170,而且装置体积也小,因此热、水分容易在装置内蓄积。因此,由于装置内的热、湿度的变化,第一起偏镜71、第二起偏镜91也容易发生尺寸变化。
在本发明中,适度地增大了保护膜73A(F2)及93A(F3)的尺寸变化率。由此,尽管将保护膜73A(F2)与第一起偏镜71用活性能量线固化型粘接剂的固化物层75牢固地粘接,也可以使对保护膜73A(F2)施加的第一起偏镜71的收缩力相对地变小。同样地,尽管将保护膜93A(F3)与第二起偏镜91用活性能量线固化型粘接剂的固化物层95牢固地粘接,也可以使对保护膜93A(F3)施加的第二起偏镜91的收缩力相对地变小。这些的结果,可以减小保护膜73A(F2)及93A(F3)中的变形,可以抑制光学上的变形产生。
进而,可使保护膜73B(F1)的尺寸变化率与保护膜73A(F2)的尺寸变化率之差、及保护膜93A(F3)的尺寸变化率与保护膜93B(F4)的尺寸变化率之差为一定以下。由此,可以分别抑制第一偏振片70和第二偏振片90的卷曲(翘曲),可以进一步抑制由其引起的显示不均。
实施例
以下列举实施例对本发明具体地说明,但本发明并不限定于这些实施例。
1.保护膜的材料
<纤维素酯>
三乙酸纤维素(乙酰基取代度2.85、Mw285000)
<聚酯化合物>
[表3]
<润滑剂>
[化19]
润滑剂1:
润滑剂2:
润滑剂3:
<高硬度剂>
[化20]
高硬度剂1:
高硬度剂2:
高硬度剂3:
2.偏振片的制作
(1)纤维素酯膜的制作
<纤维素酯膜101>
将下述成分投入密封容器中,加热到70℃,一边搅拌一边使三乙酸纤维素完全地溶解。溶解需要的时间为4小时。将得到的溶液过滤,制成胶浆。
(胶浆的组成)
三乙酸纤维素(乙酰基取代度2.85、Mw285000):100质量份
聚酯化合物K1:3质量份
二氯甲烷:475质量份
甲醇:50质量份
チヌビン928:2质量份
将得到的胶浆使用带流延装置、在胶浆温度35℃下均匀地流延到22℃的不锈钢带支承体上。然后,使支承体上的胶浆干燥到可剥离的范围后,从不锈钢带支承体上剥离,得到了膜状物。剥离时的胶浆的残留溶剂量为25%。
对于得到的膜状物,使用拉幅机、在拉伸温度125℃、拉伸倍率1.05倍的条件下边在宽度方向(TD方向)上拉伸边使其干燥。接着,释放宽度保持,边用多个辊输送边在110℃下干燥8分钟。使输送张力为70N/m。然后,对膜两端实施宽度10mm、高5μm的滚花加工,制作膜厚25μm的纤维素酯膜101。使膜宽为1300mm、卷取长度为3000m。使卷取张力为初期张力150N/1300mm、最终卷取张力100N/1300mm。
<纤维素酯膜102~107>
如表4中所示那样改变聚酯化合物K1的含量,除此之外与纤维素酯膜101同样地制作了纤维素酯膜102~107。
<纤维素酯膜108~114>
将聚酯化合物K1的含量变为12质量份,并且如表4中所示那样改变了膜状物的输送张力、拉伸条件(拉伸温度、拉伸倍率)和干燥条件(干燥温度、干燥时间)的一种以上,除此之外与纤维素酯膜101同样地制作了纤维素酯膜108~114。
<纤维素酯膜115~117>
添加了表4中所示的润滑剂,除此之外与纤维素酯膜111同样地制作了纤维素酯膜115~117。
<纤维素酯膜118~120>
没有添加聚酯化合物K1,添加表4中所示的高硬度剂,并且如表4中所示那样改变了制造条件,除此之外与纤维素酯膜101同样地制作了纤维素酯膜118~120。
<纤维素酯膜121~123>
如表4中所示那样改变了聚酯化合物的种类,除此之外与纤维素酯膜105同样地制作了纤维素酯膜121~123。
<纤维素酯膜124>
进而,参照日本特开2008-217022号公报的段落0161~0165采用下述的程序制作了相当于该公报的透明膜104的膜。
使下述成分溶解,得到了纤维素酰化物溶液。
(纤维素酰化物溶液組成)
三乙酸纤维素Ce-1(乙酰基取代度2.94):100质量份
二氯甲烷:480.0质量份
甲醇:71.7质量份
平均粒径16nm的二氧化硅粒子分散液:0.15质量份
降低光学各向异性的化合物A-19(KI):9.0质量份
波长分散调节剂UV-105(HB):0.1质量份
柠檬酸酯混合物(柠檬酸、单乙酯、二乙酯、三乙酯混合物):0.01质量份
[化21]
使用带流延机流延上述纤维素酰化物溶液。在残留溶剂量30%下将膜从带剥离,边通过输送辊输送边在130℃下干燥40分钟,制造纤维素酰化物膜124。使输送张力为100N/m。得到的纤维素酰化物膜的残留溶剂量为0.1%,膜厚为80μm。
采用以下的方法测定得到的纤维素酯膜的尺寸变化率(MD、TD方向)、相位差(Ro、Rth)和雾度。
(尺寸变化率)
1)将得到的膜切出10cm×10cm的大小,制成样品膜。在该样品膜的MD方向(方向β)上在相距100mm的2点打上标记。同样地,在与样品膜的MD方向正交的TD方向(方向α)上在相距100mm的2点打上标记。将该膜在23℃55%RH下静置了24小时后,对各方向分别测定2点间的距离D0。
2)接着,将该膜在80℃90%RH的烘箱中保存100小时。然后,从烘箱中取出,在23℃55%RH下调湿24小时后,每个各方向分别测定打上标记的2点间的距离D1。
3)然后,将上述1)的测定值D0和上述2)的测定值D1代入下述式中,算出在烘箱中保存前后的尺寸变化的比例(%)。值变为负表示膜收缩了。
尺寸变化的比例(%)=(D1-D0)/D0×100
(相位差R0、Rth)
1)对得到的膜在23℃55%RH下调湿。用阿贝折射计等测定调湿后的膜的平均折射率。
2)用KOBRA21ADH、王子计测(株)测定与该膜表面的法线平行地使测定波长590nm的光入射到调湿后的膜时的R0。
3)用KOBRA21ADH测定以膜的面内的滞相轴作为倾斜轴(旋转轴)、相对于膜表面的法线从θ的角度(入射角(θ))使测定波长590nm的光入射时的延迟值R(θ)。延迟值R(θ)的测定可以在θ为0°~50°的范围每10°进行6点。膜的面内的滞相轴采用KOBRA21ADH确认。
4)由测定了的R0和R(θ)以及前述的平均折射率和膜厚,采用KOBRA21ADH算出nx、ny和nz,算出测定波长590nm下的Rth。延迟的测定在23℃55%RH条件下进行。
(雾度)
将得到的膜切出5cm见方而制成样品膜。按照JIS K-7136、使用雾度计(浊度计)(型号:NDH 2000、日本电色(株)制造)测定该样品膜的雾度。
将得到的膜101~123的评价结果示于表4中。
如表4中所示那样,可知在规定的范围含有聚酯化合物的膜102~106都是可使80℃90%RH下的尺寸变化率适度地大、且可使相位差(特别地Rth)也降低。另一方面,可知聚酯化合物的含量过少的膜101的尺寸变化率过大,相位差过大。另外,可知聚酯化合物的含量过多的膜107的内部雾度上升。
由膜108与109的对比、或膜110~112的对比,可知通过使输送张力、拉伸倍率和温度都低,使得到的膜的尺寸变化率(MD方向、TD方向)变大。另外,由膜113与114的对比,可知通过降低干燥温度,得到的膜的尺寸变化率(MD方向、TD方向)变大。
由膜111与115~117的对比,可知通过进一步添加润滑剂,可降低得到的膜的雾度。认为这是因为:由于含有润滑剂的膜的滑动性良好,因此即使输送张力小,也不易发生与输送辊的接触不良,其结果,含有润滑剂的膜可以抑制对膜表面损伤所引起的外部雾度的增大。
由膜105、121及122与膜123的对比,可知使用了不含芳香环的聚酯化合物K1、K6和K5的膜105、121和122与使用了含有芳香环的聚酯化合物K14的膜123相比,尺寸变化率适度地高。
用上述测定方法测定了与专利文献1的实施例相当的膜124的尺寸变化率,结果可知:MD方向的尺寸变化率为-0.05%,TD方向的尺寸变化率为-0.05%,显著地小。
<起偏镜的制作>
使厚30μm的聚乙烯醇膜在35℃的水中溶胀。将得到的膜在由碘0.075g、碘化钾5g和水100g组成的水溶液中浸渍60秒,进而浸渍于由碘化钾3g、硼酸7.5g和水100g组成的45℃的水溶液。将得到的膜在拉伸温度55℃、拉伸倍率3倍的条件下单轴拉伸。将该单轴拉伸膜水洗后、干燥,得到了厚度5μm的起偏镜。同样地,调节原版膜的厚度、拉伸条件,分别制作厚度2μm、3μm、10μm、15μm和20μm的起偏镜。
<偏振片的制作>
(实施例1)
1)活性能量线固化型粘接剂液1的制备(自由基聚合型)
将下述的各成分混合后脱泡,制备自由基聚合型的活性能量线固化型粘接剂液1。
(活性能量线固化型粘接剂液1)
自由基聚合性化合物1:羟基乙基丙烯酰胺(HEAA、均聚物的Tg123℃、兴人公司制造):39.1质量%
自由基聚合性化合物2:三丙二醇二丙烯酸酯(アロニックスM-220、均聚物的Tg69℃、东亚合成公司制造):19.0质量%
自由基聚合性化合物3:丙烯酰基吗啉(ACMO、均聚物的Tg150℃、兴人公司制造):39.1质量%
自由基聚合引发剂1:二乙基噻吨酮(KAYACURE DETX-S、日本化药公司制造):1.4质量%
自由基聚合引发剂2:2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉代丙烷-1-酮(IRGACURE907、BASF公司制造):1.4质量%
2)偏振片的制作
首先,作为保护膜A,准备上述制作了的膜102,对其表面实施了电晕放电处理。电晕放电处理的条件设为电晕输出强度2.0kW、线速度18m/分钟。接着,在该膜的电晕放电处理面用棒涂器分别涂布上述制备的自由基聚合型的活性能量线固化型粘接剂液1以使固化后的膜厚成为约3μm,形成了活性能量线固化型粘接剂层。在得到的活性能量线固化型粘接剂层将上述制作的厚度5μm的起偏镜贴合。
接着,作为保护膜B,准备上述制作了的膜102,在与前述同样的条件下对其表面也实施了电晕放电处理。接着,在该膜的电晕放电处理面与前述同样地涂布上述制备的自由基聚合型的活性能量线固化型粘接剂液1,形成了活性能量线固化型粘接剂层。
在该活性能量线固化型粘接剂层上贴合带有膜102的起偏镜,得到了将膜102(保护膜A)/活性能量线固化型粘接剂层/起偏镜/活性能量线固化型粘接剂层/膜102(保护膜B)层叠了的层叠物。
对该层叠物的一面,使用带有带式运送机的紫外线照射装置(Fusion UVSystems,Inc公司制造的Light HAMMER10阀:V型阀、峰值照度:1600mW/cm2)照射紫外线(封入镓的金属卤化物灯)以使累积照射量成为1000/mJ/cm2(波长380~440nm),使活性能量线固化型粘接剂层固化,得到了偏振片202。
(实施例2~13及29~31、比较例1~5)
除了如表5或表7中所示那样改变保护膜A和B以外,与实施例1同样地得到了偏振片201、203~217和233~236。
(实施例14~18)
如表6中所示那样改变起偏镜的厚度,除此之外与实施例8同样地得到了偏振片218~222。
(实施例19)
活性能量线固化型粘接剂液2(阳离子聚合型)的制备
将下述的各成分混合后脱泡,制备活性能量线固化型粘接剂液2。应予说明,三芳基锍六氟磷酸盐作为50%碳酸亚丙酯溶液配合,下述中表示三芳基锍六氟磷酸盐的固体成分量。
(活性能量线固化型粘接剂液2)
3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己烷羧酸酯:45质量份
エポリードGT-301(ダイセル化学公司制造的脂环式环氧树脂):40质量份
1,4-丁二醇二缩水甘油醚:15质量份
三芳基锍六氟磷酸盐:2.3质量份
9,10-二丁氧基蒽:0.1质量份
1,4-二乙氧基萘:2.0质量份
与前述同样地,作为保护膜A及保护膜B,分别准备了上述制作的膜111,对其表面实施了电晕放电处理。接着,在该膜的电晕放电处理面使用棒涂器分别涂布上述制备的自由基聚合型的活性能量线固化型粘接剂液2以使固化后的膜厚成为约3μm,形成了活性能量线固化型粘接剂层。然后,得到了将膜111(保护膜A)/活性能量线固化型粘接剂层/起偏镜/活性能量线固化型粘接剂层/膜111(保护膜B)层叠了的层叠物。
对该层叠物的一面,使用带有带式运送机的紫外线照射装置(Fusion UVSystems,Inc公司制造的Light HAMMER10阀:V型阀)照射紫外线(封入镓的金属卤化物灯)以使累积照射量成为750/mJ/cm2(波长380~440nm),使活性能量线固化型粘接剂层固化,得到了偏振片223。
(实施例20~25)
如表6中所示那样改变保护膜B的种类,除此之外与实施例8同样地得到了偏振片224~229。
(实施例26~28)
如表6中所示那样改变保护膜B的种类以外,除此之外与实施例17同样地得到了偏振片230~232。
用以下的方法评价了得到的偏振片的卷曲的有无。
(偏振片的卷曲)
将偏振片切出100mm×100mm的大小,作为偏振片试样。将得到的偏振片试样在80℃90%RH的环境下保存300小时后,将偏振片试样在平面上静置以使得保护膜A为下。然后,测定偏振片试样的4角的距离平面的高度,算出它们的平均值,作为“卷曲的值”。
◎:翘曲的部分的高度为不到2mm
○:翘曲的部分的高度为2mm以上且不到4mm
△:翘曲的部分的高度为4mm以上且不到6mm
×:翘曲的部分的高度为6mm以上
进而,使用得到的偏振片,用以下的方法制作液晶显示装置,评价了显示不均。
(显示不均)
1)显示装置的制作
作为显示区域的对角长度为4英寸的IPS模式液晶显示装置,准备苹果公司制造的i-phone5s,从其将二张偏振片剥离。接着,准备二张在同一制造条件下制作了的偏振片(同一序号的偏振片),将其中的一者分别贴合于触摸面板一体型液晶单元的两面而得到了显示装置。就贴合而言,以偏振片的保护膜A分别与液晶单元接触的方式配置。使得偏振片的吸收轴与预先所贴的偏振片的吸收轴成为同一方向。
2)评价
用以下的方法评价了得到的显示装置的显示不均。
即,将得到的显示装置在50℃80%RH的条件下保存3小时。然后,将显示装置在23℃80%RH的暗室中保存一定时间后,对使其进行黑显示时的画面的色(黒)的均一性进行了官能评价。
◎:在整个面没有发现不均
○:略有不均,但为实用上容许内
△:能够看到不均、担心
×:明显地观察到不均
将实施例1~13及比较例1~5的评价结果示于表5;将实施例14~28的评价结果示于表6;将实施例29~31的评价结果示于表7。
如表5~7中所示那样,可知保护膜A(F2或F3)的尺寸变化率在-0.3%~-1.5%的范围的实施例1~31的显示装置都是显示不均少,可视性良好。另外可知,实施例1~28的偏振片的卷曲也少。
相对于此,就保护膜A(F2或F3)的尺寸变化率过小的比较例3的显示装置而言,可知显示不均大。认为这是由于:因为将起偏镜与保护膜A(F2或F3)用活性能量线固化型粘接剂牢固地粘接,因此大幅地受到起偏镜的收缩力,产生了光学的变形(双折射)。
另一方面,可知保护膜A(F2或F3)的尺寸变化率过大的比较例1及4的显示装置也是显示不均大。认为这是由于:因为保护膜的尺寸变化率过大,因此在保护膜中产生了不需要的双折射。另外,比较例1及4的偏振片发生了少许卷曲。认为这是由于:保护膜A的尺寸变化率过大,在与液晶单元的玻璃基板之间产生了变形。
比较例2的显示装置中产生了显示不均,认为是因为保护膜A(F2或F3)中的聚酯化合物的含量过多,没有与纤维素酯均匀地相容,内部雾度上升。另外,比较例2的显示装置的对比度也低。
进而,可知使用了膜124的比较例5的显示装置产生显示不均。认为这是由以下引起:由于膜124的尺寸变化率过小,因此发生了主要起因于光学变形的显示不均。
即使在实施例中,保护膜A(F2或F3)的尺寸变化率的绝对值为0.5%以上的实施例7的显示装置与尺寸变化率的绝对值不到0.5%的实施例6的显示装置相比,可知可视性特别良好。
另外,如表7中所示那样可知,保护膜A(F2或F3)中的聚酯化合物不含芳香环的实施例4和29的显示装置与保护膜A(F2或F3)中的聚酯化合物含有芳香环的实施例31的显示装置、聚酯化合物的分子量大的实施例30的显示装置相比,显示不均少。由此暗示不含芳香环、并且分子量为一定以下的聚酯化合物与含有芳香环、分子量为一定以上的聚酯化合物相比,容易适度地提高保护膜A的尺寸变化率。
进而可知,起偏镜的厚度为15μm以下的实施例15~17的显示装置与起偏镜的厚度为20μm的实施例18的显示装置相比,可视性良好。推测这是因为,如果起偏镜的厚度小,起偏镜的收缩力也变小,在保护膜中产生的变形也少。起偏镜厚度为2μm的实施例14的显示装置中可视性低推测是因为由于透过水分等而使起偏镜劣化。
进而,实施例25的显示装置在显示画面的中央部没有发现不均,但在显示画面的端部观察到光量不均。认为这是在实施例25的显示装置中,观察到不是起因于保护膜A的光学的变形的不均,而是观察到起因于偏振片的卷曲的不均。
进而可知,保护膜A与B的尺寸变化率的差为0.34%以下的实施例22~23和26~28的偏振片与尺寸变化率之差为0.4%以上的实施例20~21和24~25的偏振片相比,可以良好地抑制卷曲。
本申请基于2014年3月4日申请的日本特愿2014-041830要求优先权。在该申请说明书和附图中记载的内容全部援用于本申请说明书中。
产业上的可利用性
根据本发明,可以提供偏振片,其为将将起偏镜与保护膜经由活性能量线固化型粘接剂层粘接了的偏振片,可抑制液晶显示装置的可视性的下降。
符号的说明
1 液晶显示装置
3、50 液晶单元
5、70 第一偏振片
5-1、71 第一起偏镜
5-3A、7-3A、73A、93A 保护膜A
5-3B、7-3B、73B、93B 保护膜B
7、90 第二偏振片
7-1、91 第二起偏镜
10 偏振片
11 起偏镜
13A 保护膜A
13B 保护膜B
15、75、95 活性能量线固化型粘接剂的固化物层
30 小型液晶显示装置
110 背光
130 玻璃盖板
150 触摸面板部
170 充电电池
Claims (14)
1.一种偏振片,其含有起偏镜、在所述起偏镜的一面配置的保护膜A、和在所述起偏镜的另一面配置的保护膜B,
至少所述保护膜A经由活性能量线固化型粘接剂的固化物层而与所述起偏镜粘接,
所述保护膜A含有纤维素酯、和使二醇与二羧酸进行缩聚而得到的聚酯化合物,且所述聚酯化合物的含量相对于所述纤维素酯为5~30质量%,
将所述保护膜A在80℃90%RH下保存100小时后的、膜的长边方向α的尺寸变化率(%)设为A(α),将与所述长边方向α正交的短边方向β的尺寸变化率(%)设为A(β)时,所述保护膜A满足下述式(1)和(2):
-1.5≤A(α)≤-0.3…(1)
-1.5≤A(β)≤-0.3…(2)。
2.权利要求1所述的偏振片,其中,所述聚酯化合物为使选自由脂肪族二羧酸及脂环式二羧酸中的二羧酸与选自由脂肪族二醇、烷基醚二醇及脂环式二醇组成的组中的二醇进行缩聚而得到的化合物。
3.权利要求1所述的偏振片,其中,所述保护膜A满足下述式(3)和(4):
-1.5≤A(α)<-0.5…(3)
-1.5≤A(β)<-0.5…(4)。
4.权利要求1所述的偏振片,其中,所述保护膜B经由活性能量线固化型粘接剂的固化物层而与所述起偏镜粘接,
将所述保护膜B在80℃90%RH下保存100小时后的、膜的长边方向α的尺寸变化率(%)设为B(α),将相对于所述长边方向α正交的短边方向β的尺寸变化率(%)设为B(β)时,所述保护膜A和B满足下述式(5)和(6):
|A(α)-B(α)|≤0.4…(5)
|A(β)-B(β)|≤0.4…(6)。
5.权利要求1所述的偏振片,其中,所述起偏镜的厚度为3~15μm。
6.权利要求1所述的偏振片,其中,所述保护膜A在将由下述式(I)定义、且在测定波长590nm下测定的面内方向的延迟设为Ro(590),将由下述式(II)定义并且在测定波长590nm下测定的厚度方向的延迟设为Rth(590)时,满足|Ro(590)|≤10nm、|Rth(590)|≤10nm,
式(I)Ro=(nx-ny)×t(nm)
式(II)Rth={(nx+ny)/2-nz}×t(nm)
在式(I)和(II)中,
nx表示在膜的面内方向折射率成为最大的滞相轴方向x上的折射率;
ny表示膜的面内方向与所述滞相轴方向x正交的方向y上的折射率;
nz表示膜的厚度方向z的折射率;
t(nm)表示膜的厚度。
7.权利要求1所述的偏振片,其中,所述保护膜A还含有润滑剂。
8.权利要求1所述的偏振片,其中,所述保护膜B还含有高硬度剂。
9.权利要求1所述的偏振片,其中,所述保护膜A的厚度为10~60μm。
10.权利要求1所述的偏振片,其中,以所述保护膜A处于液晶单元侧的方式配置而使用。
11.一种偏振片的制造方法,其为权利要求1所述的偏振片的制造方法,包含:
1)准备保护膜A的工序;
2)得到层叠物的工序,该层叠物含有起偏镜、在所述起偏镜的一面经由活性能量线固化型粘接剂层而层叠了的所述保护膜A、和在所述起偏镜的另一面经由活性能量线固化型粘接剂层而配置了的保护膜B;和
3)对所述层叠物照射活性能量线而使所述活性能量线固化型粘接剂层固化来得到偏振片的工序,
所述1)准备保护膜A的工序包含:
1A)得到膜状物的工序,该膜状物含有纤维素酯、和使二醇与二羧酸进行缩聚而得到的聚酯化合物,且相对于所述纤维素酯,所述聚酯化合物的含量为5~30质量%;
1B)在110~135℃的温度下、以1.03~1.06倍的拉伸倍率将所述膜状物在宽度方向进行拉伸的工序;和
1C)一边以70~80N/m的张力输送所述进行拉伸而得到的膜、一边在100~120℃的温度下干燥5~10分钟的工序。
12.一种液晶显示装置,其依次含有第一偏振片、液晶单元、第二偏振片、和背光,
所述第二偏振片为权利要求1所述的偏振片,所述第二偏振片的保护膜A配置在所述液晶单元上,或者
所述第一偏振片和所述第二偏振片这两者为权利要求1所述的偏振片,所述第一偏振片的保护膜A和所述第二偏振片的保护膜A分别配置在所述液晶单元上。
13.权利要求12所述的液晶显示装置,其中,所述液晶单元为IPS模式或FFS模式的液晶单元。
14.权利要求12所述的液晶显示装置,其为含有对角方向的长度为6英寸以下的显示部、和充电电池的小型液晶显示装置。
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