CN106199807A - 偏振板及液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供在应用于液晶面板中的情况下也可以抑制显示不均及黄变、并且还能够防止制膜时的烧焦的偏振板及液晶显示装置。本发明的偏振板是在聚乙烯醇系偏振片的两面夹隔着胶粘剂层设有透明保护膜的偏振板,一面的第一透明保护膜含有(甲基)丙烯酸系树脂,并且具有紫外线吸收剂,所述(甲基)丙烯酸系树脂是具有不饱和羧酸烷基酯单元及以通式(1)表示的戊二酰亚胺单元的(甲基)丙烯酸系树脂,酰亚胺化率为2.5~5.0%,酸值为0.10~0.50mmol/g的范围,并且丙烯酸酯单元小于1重量%,另一面的第二透明保护膜含有环烯烃系树脂。此处,R1及R2各自独立地表示氢或碳原子数1~8的烷基,R3表示碳原子数1~18的烷基、碳原子数3~12的环烷基、或碳原子数6~10的芳基。
Description
技术领域
本发明涉及偏振板及液晶显示装置。
背景技术
液晶显示装置是使由液晶的开关造成的偏光状态可视化的装置,从其显示原理出发,使用了在偏振片的两面利用胶粘剂层贴合了透明保护膜的偏振板。作为偏振片,例如使碘吸附于聚乙烯醇上并拉伸了的结构的碘系偏振片由于具有高透射率、高偏振度,因此被作为最普通的偏振片广泛地使用。作为透明保护膜,使用透湿度高的三乙酰基纤维素等。
应用所述偏振板的液晶显示装置等图像显示装置被用于各种环境下。因此,对于所述偏振板,希望具有高温环境下的耐热性、高湿环境下的耐湿性等耐久性。然而,作为透明保护膜,通常所用的三乙酰基纤维素等在高湿环境下,相位差大幅度变化,存在有在面板上产生显示不均的问题。针对于此,提出了使用含有(甲基)丙烯酸系树脂的透明保护膜来降低透湿度、抑制显示不均的技术(参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-139720号公报
发明内容
另外,近年来,特别是实现了在携带电话等移动用途、车载用途等中的拓展。由于在这些用途中经常要置于室外环境,因此即使是使用上述技术的液晶显示装置,也会有因紫外线的影响而在显示部产生黄变(黄斑)的情况,因而希望满足环境耐久性,尤其是满足紫外线耐久性。
因而,本发明人等作为黄变对策向由(甲基)丙烯酸系树脂形成的透明保护膜中添加了紫外线吸收剂,意图提高紫外线耐久性。然而,判明有新的问题,即,添加有紫外线吸收剂的透明保护膜在制膜时会引发烧焦(コゲ)(看起来焦糊的黑色状的微小斑点)等外观不良。
本发明的目的在于,提供在应用于液晶面板中的情况下也可以抑制显示不均及黄变、并且还能够防止制膜时的烧焦的偏振板及液晶显示装置。
用于解决问题的方法
本发明人等为了解决所述问题反复进行了深入研究,结果发现了以下所示的偏振板,从而完成了本发明。
即,本发明提供一种偏振板,是在聚乙烯醇系偏振片的两面夹隔着胶粘剂层设有透明保护膜的偏振板,
一面的第一透明保护膜含有(甲基)丙烯酸系树脂,并且具有紫外线吸收剂,所述(甲基)丙烯酸系树脂是具有不饱和羧酸烷基酯单元及以通式(1)表示的戊二酰亚胺单元的(甲基)丙烯酸系树脂,酰亚胺化率为2.5~5.0%,酸值为0.10~0.50mmol/g的范围,并且丙烯酸酯单元小于1重量%,
另一面的第二透明保护膜含有环烯烃系树脂。
[化1]
此处,R1及R2各自独立地表示氢或碳原子数1~8的烷基,R3表示碳原子数1~18的烷基、碳原子数3~12的环烷基、或碳原子数6~10的芳基。
该偏振板中,作为偏振板的一面的第一透明保护膜,使用含有具有不饱和羧酸烷基酯单元及戊二酰亚胺单元的(甲基)丙烯酸系树脂而成的保护膜。关于该(甲基)丙烯酸系树脂,其透湿度低,可以满足高温环境下的耐热性、高湿环境下的耐湿性等耐久性,即使在将偏振板应用于液晶面板中的情况下,也可以降低显示不均。
另外,该偏振板中,由于第一透明保护膜具有紫外线吸收剂,因此可以合适地防止野外环境下的影响大的黄变。
此外,该偏振板中,由于作为第一透明保护膜的形成材料采用具有不饱和羧酸烷基酯单元及戊二酰亚胺单元的(甲基)丙烯酸系树脂,并且将该(甲基)丙烯酸系树脂的酰亚胺化率、酸值及丙烯酸酯单元的含量设为规定范围,因此可以抑制由紫外线吸收剂的添加造成的制膜时的烧焦的发生,使得偏振板的外观良好。
再者,该偏振板由于利用环烯烃系树脂形成另一个面侧的第二透明保护膜,因此可以减小偏振板的透湿度而抑制高温高湿下的显示不均。
该偏振板中,优选所述第一透明保护膜的面内相位差及厚度方向相位差分别为40nm以下。由此,就可以制成适于液晶显示装置的偏振板用途的透明保护膜。
该偏振板中,优选所述胶粘剂层由活性能量射线固化型胶粘剂形成。活性能量射线固化型胶粘剂通常水分含量低,因此可以抑制由来自于胶粘剂的水分引起的偏振板的光学特性的降低。另外,要使之固化只要照射活性能量射线即可,因此可以提高偏振板的生产效率。
该偏振板可以具有配置于所述第一透明保护膜的一个面侧的涂层。另外,所述涂层可以是硬涂层或防污层。由此,就可以对偏振板赋予与涂层的种类对应的功能。
该偏振板中,可以在所述透明保护膜的与所述偏振片侧相反的一侧设置粘合层。通过在偏振板上设置粘合层,与其他构件的层叠就会变得容易,可以实现偏振板的多功能化。
该偏振板中,也可以在所述偏振板与所述粘合层之间设置锚固层。通过设置锚固层,可以实现密合性的进一步的提高。
该偏振板中,所述粘合层也可以具有导电性,所述锚固层也可以具有导电性。由此就可以对偏振板或具备它的液晶显示装置赋予防静电干扰性。
本发明中,也包括具备该偏振板的液晶显示装置。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的一个实施方式的偏振板的剖视图。
图2是示意性地表示将本发明的一个实施方式的偏振板应用于液晶单元中的液晶显示装置的剖视图。
具体实施方式
以下,在参照附图的同时,对本发明的一个实施方式的偏振板进行说明。其中,在图的一部分或全部,省略了对于说明而言不需要的部分,另外为了易于说明,有加以放大或缩小等而图示的部分。
《偏振板》
如图1所示,偏振板P中,在聚乙烯醇系偏振片1的两面,夹隔着胶粘剂层3分别设有第一透明保护膜21、第二透明保护膜22。第一透明保护膜21含有具有不饱和羧酸烷基酯单元及戊二酰亚胺单元的(甲基)丙烯酸系树脂及紫外线吸收剂。另一方面,第二透明保护膜22由环烯烃系树脂形成。
<聚乙烯醇系偏振片>
偏振片1没有特别限制,可以使用各种偏振片。作为偏振片,例如可以举出使碘、二色性染料等二色性材料吸附于聚乙烯醇系膜、部分甲缩醛化聚乙烯醇系膜、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得的偏振片、聚乙烯醇的脱水处理物或聚氯乙烯的脱盐酸处理物等多烯系取向膜等。它们当中适合为由聚乙烯醇系膜和碘等二色性物质构成的偏振片。这些偏振片的厚度没有特别限制,然而一般为5~80μm左右。
将聚乙烯醇系膜用碘染色并单轴拉伸了的偏振片例如可以如下制成,即,将聚乙烯醇浸渍于碘的水溶液中而染色,并拉伸到原长的3~7倍。根据需要也可以浸渍于硼酸、碘化钾等的水溶液中。此外根据需要也可以在染色之前将聚乙烯醇系膜浸渍于水中而水洗。通过将聚乙烯醇系膜水洗,除了可以清洗聚乙烯醇系膜表面的污垢、防粘连剂以外,还具有使聚乙烯醇系膜溶胀而防止染色的不均等不均匀的效果。既可以在用碘染色后进行拉伸,也可以一边染色一边拉伸,另外还可以在拉伸后用碘染色。也可以在硼酸、碘化钾等的水溶液中或水浴中进行拉伸。
<第一透明保护膜>
第一透明保护膜21含有具有不饱和羧酸烷基酯单元及戊二酰亚胺单元的(甲基)丙烯酸系树脂、以及紫外线吸收剂。所述(甲基)丙烯酸系树脂优选具有以下述通式(1)表示的戊二酰亚胺单元及以下述通式(2)表示的不饱和羧酸烷基酯单元的结构单元。
[化2]
通式(1)中,R1及R2各自独立地表示氢或碳原子数1~8的烷基,R3表示碳原子数1~18的烷基、碳原子数3~12的环烷基、或碳原子数6~10的芳基。
[化3]
通式(2)中,R4表示氢原子或碳原子数1~5的烷基。R5表示氢原子或碳原子数1~6的脂肪族、或脂环式烃基。
上述通式(1)中,优选R1及R2各自独立地为氢或甲基,R3为氢、甲基、丁基、或环己基,更优选R1为甲基,R2为氢,R3为甲基。
上述戊二酰(甲基)丙烯酸系树脂作为戊二酰亚胺单元,可以仅含有单一的种类,也可以含有上述通式(1)中的R1、R2、以及R3不同的多种。
所述(甲基)丙烯酸系树脂中的以通式(1)表示的戊二酰亚胺单元的含有比例优选为5~50摩尔%,更优选为10~45摩尔%,进一步优选为15~40摩尔%,特别优选为20~35摩尔%,最优选为25~35摩尔%。如果上述含有比例少于5摩尔%,则有可能无法充分地发挥由于以通式(1)表示的戊二酸酐单元而体现的效果,例如高光学特性、高机械强度、与偏振片的优异的胶粘性、薄型化。如果上述含有比例多于50摩尔%,则有可能无法充分地发挥例如高耐热性、高透明性。
所述(甲基)丙烯酸系树脂中的以通式(2)表示的不饱和羧酸烷基酯单元的含有比例优选为50~95摩尔%,更优选为55~90摩尔%,进一步优选为60~85摩尔%,特别优选为65~80摩尔%,最优选为65~75摩尔%。如果上述含有比例少于50摩尔%,则有可能无法充分地发挥由于以通式(2)表示的不饱和羧酸烷基酯单元而体现的效果,例如高耐热性、高透明性。如果上述含有比例多于95摩尔%,则树脂脆而容易破裂,无法充分地发挥高机械强度,有可能生产率差。
具有以通式(1)表示的戊二酰亚胺单元及以通式(2)表示的不饱和羧酸烷基酯单元的(甲基)丙烯酸系树脂基本上可以利用以下所示的方法来制造。
即,所述(甲基)丙烯酸系树脂可以通过如下操作而得到,即,将对应于以通式(2)表示的不饱和羧酸烷基酯单元的不饱和羧酸烷基酯单体、与不饱和羧酸单体和/或其前体单体共聚而得到共聚物(a)后,利用酰亚胺化剂处理该共聚物(a),由此进行该共聚物(a)中的不饱和羧酸烷基酯单体单元与不饱和羧酸单体和/或其前体单体单元的分子内酰亚胺化反应,将以通式(1)表示的戊二酰亚胺单元导入共聚物中而得到。
作为不饱和羧酸烷基酯,例如可以举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸氯甲酯、(甲基)丙烯酸2-氯乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2,3,4,5,6-五羟基己酯及(甲基)丙烯酸2,3,4,5-四羟基戊酯等。它们既可以仅使用1种,也可以并用2种以上。它们当中,从热稳定性优异这一点考虑,更优选(甲基)丙烯酸甲酯,特别优选甲基丙烯酸甲酯。即,在通式(2)中,特别优选R4为甲基、R5为甲基。
作为不饱和羧酸单体,例如可以举出丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、α-取代丙烯酸、α-取代甲基丙烯酸等,作为其前体单体,可以举出丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺等。这些不饱和羧酸单体或其前体单体既可以仅使用1种,也可以并用2种以上。它们当中特别是从充分地发挥本发明的效果这一点考虑,作为不饱和羧酸单体,优选丙烯酸、甲基丙烯酸,作为所述前体单体,优选丙烯酰胺。
利用酰亚胺化剂来处理共聚物(a)的方法没有特别限定,可以使用以往公知的一切方法。例如可以利用使用挤出机、间歇式反应槽(压力容器)等的方法,将上述共聚物(a)酰亚胺化。在使用挤出机进行加热熔融、与酰亚胺化剂进行处理的情况下,所用的挤出机没有特别限定,可以使用各种挤出机。具体而言,例如可以使用单轴挤出机、双轴挤出机或多轴挤出机等。另外,在使用间歇式反应槽(压力容器)进行上述共聚物(a)的借助酰亚胺化剂的处理的情况下,该间歇式反应槽(压力容器)的结构没有特别限定。
酰亚胺化剂没有特别限定,只要是可以生成以上述通式(1)表示的戊二酰亚胺单元的物质即可。具体而言,例如可以举出甲胺、乙胺、正丙胺、异丙胺、正丁胺、异丁胺、叔丁胺、正己胺等含有脂肪族烃基的胺、苯胺、苄胺、甲苯胺、三氯苯胺等含有芳香族烃基的胺、环己胺等等含有脂环式烃基的胺。
另外,也可以像尿素、1,3-二甲基脲、1,3-二乙基脲、1,3-二丙基脲那样,使用因加热而产生上述例示的胺的尿素系化合物。
上述例示的酰亚胺化剂当中,从成本、物性的方面考虑,优选使用甲胺、氨、环己胺,特别优选使用甲胺。
而且,在该酰亚胺化的工序中,也可以除了上述酰亚胺化剂以外,还根据需要添加闭环促进剂。
在该酰亚胺化的工序中,酰亚胺化剂相对于共聚物(a)100重量份优选为0.5~10重量份,更优选为0.5~6重量份。如果酰亚胺化剂的添加量在0.5重量份以下,则最终得到的树脂组合物的酰亚胺化率变低,因此其耐热性明显降低,会诱发成形后的烧焦等外观缺陷。另外,如果为10重量份以上,则会在树脂中残存酰亚胺化剂,诱发成形后的烧焦等外观缺陷或发泡。
本实施方式的制造方法中,也可以除了上述酰亚胺化工序以外,还包含用酯化剂进行处理的工序。
作为酯化剂,例如可以举出碳酸二甲酯、2,2-二甲氧基丙烷、二甲亚砜、原甲酸三乙酯、原乙酸三甲酯、原甲酸三甲酯、碳酸二苯酯、硫酸二甲酯、甲苯磺酸甲酯、三氟甲磺酸甲酯、乙酸甲酯、甲醇、乙醇、甲基异氰酸酯、对氯苯基异氰酸酯、二甲基碳二酰亚胺、二甲基-叔丁基氯硅烷、乙酸异丙烯酯、二甲脲、四甲基氢氧化铵、二甲基二乙氧基硅烷、四正丁氧基硅烷、二甲基(三甲基硅烷)亚磷酸酯、亚磷酸三甲酯、磷酸三甲酯、磷酸三甲苯酯、重氮甲烷、环氧乙烷、环氧丙烷、环氧环己烷、2-乙基己基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚等。它们当中,从成本、反应性等观点考虑,优选碳酸二甲酯。
作为酯化剂的添加量,没有特别限制,可以以使(甲基)丙烯酸系树脂的酸值为所需的值的方式设定。
本实施方式的(甲基)丙烯酸系树脂含有以上述通式(1)表示的戊二酰亚胺单元和不饱和羧酸烷基酯单元,并且具有特定的酰亚胺化率、酸值、丙烯酸酯单元含量。
上述(甲基)丙烯酸系树脂中的酰亚胺化率以戊二酰亚胺单元与不饱和羧酸烷基酯单元之比表示。因而,所谓“酰亚胺化率”,是指酰亚胺羰基在全部羰基中所占的比例。该比例如可以利用(甲基)丙烯酸系树脂的NMR光谱、IR光谱、或者其他方法进行测定,而本实施方式的酰亚胺化率是使用1H NMR BRUKER AvanceIII(400MHz),进行树脂的1H-NMR测定而求出。将3.5到3.8ppm附近的来自于不饱和羧酸烷基酯的O-CH3质子的峰面积设为A,将3.0到3.3ppm附近的来自于戊二酰亚胺的N-CH3质子的峰的面积设为B,利用下述求出。
Im%={B/(A+B)}×100
上述酰亚胺化率需要设为2.5~5.0%。如果酰亚胺化率为上述范围内,则不会有所得的(甲基)丙烯酸系树脂的耐热性及透明性降低、成形加工性降低、以及加工为膜时的烧焦的产生或机械强度降低的情况。另一方面,如果酰亚胺化率小于上述范围,则会有在第一透明保护膜的制膜时产生烧焦、或所得的(甲基)丙烯酸系树脂的耐热性不足、或者透明性受损的趋势。另外,大于上述范围也会有产生烧焦、以及耐热性及熔融粘度不必要地变高而使成形加工性变差、或膜加工时的机械强度变得极脆、或者透明性受损的趋势。
本实施方式的(甲基)丙烯酸系树脂的酸值表示(甲基)丙烯酸系树脂中的羧酸单元、羧酸酐单元的含量。酸值例如可以利用WO2005-054311中记载的滴定法、日本特开2005-23272号公报中记载的滴定法等算出。
上述(甲基)丙烯酸系树脂的酸值为0.10~0.50mmol/g。如果酸值为上述范围内,则可以得到耐热性、机械物性、成形加工性的平衡优异的(甲基)丙烯酸系树脂。另一方面,例如酸值大于上述范围时,则容易发生熔融挤出时的树脂的发泡,成形加工性降低,成形品的生产率有降低的趋势。酸值小于上述范围时,则需要更多地耗费用于调整为该酸值的改性剂,因此会导致成本升高、或诱发由改性剂的残留造成的凝胶状物的产生,因此不优选。
本实施方式的(甲基)丙烯酸系树脂中所含的丙烯酸酯单元小于1重量%,优选为小于0.5重量%。如果丙烯酸酯单元为上述范围内,则(甲基)丙烯酸系树脂的热稳定性优异,而大于上述范围时,则热稳定性变差,在树脂制造时或成形加工时树脂的分子量、粘度降低而使物性有恶化的趋势。
在所述(甲基)丙烯酸系树脂中,也可以含有以通式(1)表示的戊二酰亚胺单元及以通式(2)表示的不饱和羧酸烷基酯单元以外的其他单元。
所述(甲基)丙烯酸系树脂中,例如可以含有0~10重量%的不参与所述分子内酰亚胺化反应的来自于不饱和羧酸单体的单元。来自于不饱和羧酸的单元的比例更优选为0~5重量%,进一步优选为0~1重量%。通过将所述(甲基)丙烯酸系树脂中的来自于不饱和羧酸单体的单元设为10重量%以下,可以维持无色透明性、滞留稳定性、耐湿性。
另外,本实施方式的(甲基)丙烯酸系树脂可以含有所述以外的能够共聚的其他乙烯基系单体单元。作为其他乙烯基系单体,例如可以举出丙烯腈、甲基丙烯腈、乙基丙烯腈、烯丙基缩水甘油醚、马来酸酐、衣康酸酐、N-甲基马来酰亚胺、N-乙基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺、丙烯酸氨基乙酯、丙烯酸丙基氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸乙基氨基丙酯、甲基丙烯酸环己基氨基乙酯、N-乙烯基二乙胺、N-乙酰基乙烯胺、烯丙胺、甲基烯丙基胺、N-甲基烯丙基胺、2-异丙烯基-噁唑啉、2-乙烯基-噁唑啉、2-丙烯酰基-噁唑啉、N-苯基马来酰亚胺、甲基丙烯酸苯基氨基乙酯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对缩水甘油基苯乙烯、对氨基苯乙烯、2-苯乙烯基-噁唑啉等。它们既可以仅使用1种,也可以并用2种以上。
上述其他乙烯基系单体当中,优选将苯乙烯、α-甲基苯乙烯等苯乙烯系结构单元的含有比例设为0~1重量%,更优选为0~0.1重量%。通过将苯乙烯系结构单元的含有浓度设为0~1重量%,可以防止相位差的恶化及透明性的降低。
所述(甲基)丙烯酸系树脂的重均分子量优选为1000~2000000,更优选为5000~1000000,进一步优选为10000~500000,特别优选为50000~500000,最优选为60000~150000。如果重均分子量脱离上述范围,则有可能无法充分地发挥本发明的效果。重均分子量是使用凝胶渗透色谱(GPC系统,Tosoh制)利用聚苯乙烯换算求出。溶剂使用四氢呋喃。
所述(甲基)丙烯酸系树脂的Tg(玻璃化转变温度)优选为110℃以上,更优选为115℃以上,进一步优选为120℃以上,特别优选为125℃以上,最优选为130℃以上。通过使Tg为110℃以上,例如在最终纳入偏振板中的情况下,容易成为耐久性优异的偏振板。所述(甲基)丙烯酸系树脂的Tg的上限值没有特别限定,然而从成形性等方面考虑,优选为300℃以下,更优选为290℃以下,进一步优选为285℃以下,特别优选为200℃以下,最优选为160℃以下。
所述(甲基)丙烯酸系树脂利用注射成形得到的成形品的以依照ASTM-D-1003的方法测定的总光线透射率越高越好,优选为85%以上,更优选为88%以上,进一步优选为90%以上。如果总光线透射率小于85%,则透明性降低,有可能无法用于本来的目标用途中。
第一透明保护膜中的所述(甲基)丙烯酸系树脂的含量优选为50~100重量%,更优选为60~100重量%,进一步优选为70~100重量%,特别优选为80~100重量%。在本发明的透明保护膜中的所述(甲基)丙烯酸系树脂的含量小于50重量%的情况下,有可能无法充分地反映出所述(甲基)丙烯酸系树脂本来所具有的高耐热性、高透明性。
另外,在本实施方式的第一透明保护膜中,作为可以在所述(甲基)丙烯酸系树脂中并用的树脂,可以举出聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚酯、聚砜、聚苯醚、聚缩醛、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺等其他热塑性树脂、酚醛系树脂、三聚氰胺系树脂、聚酯系树脂、硅酮系树脂、环氧系树脂等热固化性树脂。它们可以在不损害本发明的目的的范围中配合。
第一透明保护膜在含有上述(甲基)丙烯酸系树脂的同时,还含有紫外线吸收剂。由于本实施方式的第一透明保护膜具备特定的结构单元及特定的酰亚胺化率、酸值、丙烯酸酯单元含量,因此可以在防止以往成为问题的紫外线吸收剂所致的制膜时的烧焦的同时,抑制偏振板的黄变。作为紫外线吸收剂的具体例,例如可以举出以往公知的氧基二苯甲酮系化合物、苯并三唑系化合物、水杨酸酯系化合物、二苯甲酮系化合物、氰基丙烯酸酯系化合物、镍络合物系化合物、三嗪系化合物等。作为向第一透明保护膜中赋予紫外线吸收剂的方法,可以举出使透明保护膜中含有紫外线吸收剂的方法、作为透明保护膜的构成层层叠含有紫外线吸收剂的层的方法。
第一透明保护膜中的紫外线吸收剂的含量只要以获得所需的防止黄变效果的方式适当地调整即可。如果紫外线吸收剂的含量过少,则会有防止黄变效果不充分的情况,相反如果过多,则会有难以充分地抑制烧焦、或产生紫外线吸收剂的渗出的情况。
而且,将上述其他树脂、上述添加剂配合到用于形成所述(甲基)丙烯酸系树脂的原料中,可以在制造(甲基)丙烯酸系树脂时配合,也可以在制造(甲基)丙烯酸系树脂后配合。
本发明的含有所述(甲基)丙烯酸系树脂的透明保护膜通常是通过将所述(甲基)丙烯酸系树脂利用流延法、注射成形法、熔融挤出成形法加以膜化而得到。为了提高膜强度,对所得的膜可以进行单轴或双轴拉伸。
含有所述(甲基)丙烯酸系树脂的透明保护膜在未拉伸的状态下基本上不体现出相位差,然而一旦拉伸就会产生相位差。在拉伸的情况下,利用拉伸倍率和相位差控制剂的添加,可以控制相位差。作为相位差控制剂,优选为苯乙烯系树脂,特别优选为丙烯腈-苯乙烯共聚物。
本实施方式的第一透明保护膜的光学各向异性越小越好。特别是,不仅膜的面内方向(长度方向、宽度方向)的光学各向异性越小越好,对于厚度方向的光学各向异性也是越小越好。换言之,面内相位差及厚度方向相位差都是越小越好。
具体而言,第一透明保护膜的面内相位差及厚度方向相位差分别优选为40nm以下,更优选为20nm以下。如果设为具有此种光学特性的构成,就可以将本实施方式的透明保护膜作为液晶显示装置的偏振板中具备的偏振片保护膜合适地使用。另一方面,如果膜的面内相位差大于40nm,或厚度方向相位差大于40nm,则在将本实施方式的透明保护膜装入液晶显示装置的偏振板中使用的情况下,在液晶显示装置中会产生对比度降低等问题。
而且,面内相位差(Re)及厚度方向相位差(Rth)可以分别利用下式算出。即,就三维方向而言完全光学各向同性的理想的膜中,面内相位差Re、厚度方向相位差Rth都为0。
Re=(nx-ny)×d
Rth=(nx-nz)×d
而且,上述式中,将面内折射率最大的方向表示为X轴,将垂直于X轴的方向表示为Y轴,将膜的厚度方向表示为Z轴,将各个轴向的折射率表示为nx、ny、以及nz。另外,d表示膜的厚度(nm)。
本实施方式的含有具有不饱和羧酸烷基酯单元及戊二酸酐单元的(甲基)丙烯酸系树脂的透明保护膜可以满足透湿度为300g/m2以下,从耐久性的方面考虑优选。透湿度更优选为250g/m2以下,进一步优选为200g/m2以下。
而且,本实施方式中所用的第一透明保护膜中也可以含有1种以上任意的合适的添加剂。作为其他的添加剂,例如可以举出受阻酚系、磷系、硫系等抗氧化剂;耐光稳定剂、耐候稳定剂、热稳定剂等稳定剂;玻璃纤维、碳纤维等加强材料;近红外线吸收剂;三(二溴丙基)磷酸酯、磷酸三烯丙酯、氧化锑等阻燃剂;阴离子系、阳离子系、非离子系的表面活性剂等防静电干扰剂;无机颜料、有机颜料、染料等着色剂;有机填料、无机填料;树脂改性剂;有机填充剂、无机填充剂;增塑剂;润滑剂;防静电干扰剂;阻燃剂等。
本实施方式的第一透明保护膜中的添加剂的含有比例优选为0~5重量%,更优选为0~2重量%,进一步优选为0~0.5重量%。
<第二透明保护膜>
本实施方式中,第二透明保护膜作为主原料含有环烯烃系树脂。由此可以发挥高透明性及低吸水性的特性。
作为形成第二透明保护膜22的环烯烃系树脂,只要是具有由环状烯烃(环烯烃)构成的单体的单元的树脂,就没有特别限定。作为第二透明保护膜22中所用的环烯烃系树脂,可以是环烯烃聚合物(COP)或环烯烃共聚物(COC)的任意一种。所谓环烯烃共聚物,是指作为环状烯烃与乙烯等烯烃的共聚物的非结晶性的环状烯烃系树脂。
作为上述环状烯烃,存在有稠环式的环状烯烃和单环式的环状烯烃。作为该稠环式的环状烯烃,可以举出降冰片烯、甲基降冰片烯、二甲基降冰片烯、乙基降冰片烯、亚乙基降冰片烯、丁基降冰片烯等降冰片烯类、二环戊二烯、二氢二环戊二烯、甲基二环戊二烯、二甲基二环戊二烯等二环戊二烯类、四环十二烯、甲基四环十二烯、二甲基四环十二烯等四环十二烯类、三环戊二烯、四环戊二烯等环戊二烯的多聚物类等。另外,作为单环式的环状烯烃,可以举出环丁烯、环戊烯、环辛烯、环辛二烯、环辛三烯、环十二烷三烯等。其中,从透明性、耐湿性、相位差控制的方面考虑,优选降冰片烯类。
由上述环烯烃系树脂构成的第二透明保护膜也可以作为市售品的光学膜获得,例如可以举出Ticona公司制的Topas、JSR公司制的Arton、日本Zeon公司制的Zeonor、Zeonex、三井化学公司制的APEL等。
对于第二透明保护膜22,也可以对表面预先实施溅射、电晕放电、火焰、紫外线照射、电子束照射、化成、氧化等蚀刻处理或底涂处理,提高与胶粘剂层的密合性。
第二透明保护膜22也可以不具有相位差,例如可以是各种波长板或以补偿由液晶层的双折射造成的着色或视角等为目的的膜等具有与使用目的对应的恰当的相位差的膜。在第二透明保护膜22具有相位差的情况下,也可以是将相位差不同的第二透明保护膜层叠而控制了相位差等光学特性的膜等。
在第二透明保护膜22具有相位差的情况下,可以根据各种用途选择使用满足nx=ny>nz、nx>ny>nz、nx>ny=nz、nx>nz>ny、nz=nx>ny、nz>nx>ny、nz>nx=ny的关系的膜。例如,在满足nx>ny>nz的折射率的关系的情况下,由于可以改善斜视方向的视角特性,因此可以适用于IPS模式、VA模式的液晶显示装置中。
在第二透明保护膜例如满足nx>ny>nz的情况下,优选使用面内相位差优选为40~300nm、更优选为40~100nm、厚度方向相位差优选为80~320nm、更优选为100~320nm、Nz系数满足1.8~4.5的膜。在第二透明保护膜例如满足nx>ny=nz的情况下(正A板),优选使用面内相位差满足100~200nm的膜。在第二透明保护膜例如满足nz=nx>ny的情况下(负A板),优选使用面内相位差满足100~200nm的膜。在第二透明保护膜例如满足nx>nz>ny的情况下,优选使用面内相位差为150~300nm、Nz系数满足大于0~0.7的膜。另外,如上所述,例如可以使用满足nx=ny>nz、nz>nx>ny、或nz>nx=ny的膜。而且,Nz系数以Nz=(nx-nz)/(nx-ny)表示(其中,将面内折射率最大的方向设为X轴,将垂直于X轴的方向设为Y轴,将厚度方向设为Z轴,将各个轴向的折射率设为nx、ny、nz。)。
这些相位差的控制可以通过将含有环烯烃系树脂的高分子膜沿纵向或横向进行单轴拉伸、或双轴拉伸而得到。或者,可以利用在高分子膜的一面或两面胶粘收缩性膜而形成层叠体、并对该层叠体进行加热拉伸处理而制作的方法得到。
也可以在本实施方式中所用的第二透明保护膜中包含1种以上任意的恰当的添加剂。作为其他添加剂(包括紫外线吸收剂。)及其含量,可以合适地使用第一透明保护膜一项中给出的添加剂及其含量。
本实施方式的第一透明保护膜及第二透明保护膜的厚度可以适当地决定,然而一般从强度、处置性等操作性、薄层性、透明性等方面考虑,各自独立地为1~500μm左右,优选为1~300μm,更优选为5~200μm。
<涂层>
也可以在所述透明保护膜的不胶粘偏振片的面,设置硬涂层或防污层、防反射层、抗粘连层、扩散层或抗眩光层等各种涂层。
硬涂层是以防止偏振板表面的损伤等为目的而施加的层,例如可以利用在透明保护膜的表面附加基于丙烯酸系、硅酮系等适当的紫外线固化型树脂的硬度、润滑特性等优异的固化覆膜的方式等来形成。防污层以防止偏振板表面的污垢为目的。防反射层是以防止偏振板表面的外来光的反射为目的施加的层,可以利用依照以往方法的防反射膜等的形成来达成。另外,防粘连层是以防止与相邻层的密合为目的施加的层。
另外,防眩光层是以防止因外来光在偏振板的表面反射而阻碍偏振板透射光的观察等为目的而施加的层,例如可以通过利用基于喷砂方式或压花加工方式的粗面化方式或透明微粒的配合方式等适当的方式对透明保护膜的表面赋予微细凹凸结构而形成。作为所述表面微细凹凸结构的形成中所含的微粒,例如可以使用由平均粒径为0.5~50μm的二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化锆、氧化锡、氧化铟、氧化镉、氧化锑等构成的有时也有导电性的无机系微粒、由交联或未交联的聚合物等构成的有机系微粒等透明微粒。在形成表面微细凹凸结构的情况下,微粒的使用量相对于形成表面微细凹凸结构的透明树脂100重量份一般为2~50重量份左右,优选为5~25重量份。抗眩光层也可以是兼作用于将偏振板透射光扩散而扩大视角等的扩散层(视角扩大功能等)的层。
而且,所述防反射层、防粘连层、扩散层或抗眩光层等除了可以设于透明保护膜本身以外,还可以另外地作为光学层设为与透明保护膜分开的层。
<胶粘剂层>
在所述偏振片与透明保护膜的贴合中所用的胶粘剂层只要在光学上透明,就没有特别限制,可以使用水系、溶剂系、热熔系、活性能量射线固化型的各种形态的胶粘剂,然而适合为水系胶粘剂或活性能量射线固化型胶粘剂,更适合为活性能量射线固化型胶粘剂。
(水系胶粘剂)
作为形成胶粘剂层的水系胶粘剂没有特别限定,然而例如可以例示出乙烯基聚合物系、明胶系、乙烯基系胶乳系、聚氨酯系、异氰酸酯系、聚酯系、环氧系等。
在所述胶粘剂层由水系胶粘剂等形成的情况下,该胶粘剂层的厚度为10~300nm左右。从获得均匀的面内厚度、获得充分的胶粘力的方面考虑,胶粘剂层的厚度更优选为10~200nm,进一步优选为20~150nm。
在涂布水系胶粘剂后,将偏振片与透明保护膜利用辊筒层压机等贴合。所述胶粘剂的涂布可以对透明保护膜、偏振片的任意一个进行,也可以对两者进行。在贴合后,实施干燥工序,形成由涂布干燥层构成的胶粘剂层。干燥温度为5~150℃左右,优选为30~120℃,且为120秒以上,更优选为300秒以上。
(活性能量射线固化型胶粘剂)
作为活性能量射线固化型胶粘剂,可以例示出电子束固化型、紫外线固化型等由于活性能量射线的照射而固化的胶粘剂。
作为活性能量射线固化型胶粘剂的固化性成分,例如可以举出具有(甲基)丙烯酰基的化合物、具有乙烯基的化合物等。这些固化性成分可以使用单官能或二官能以上的任意一种。另外,这些固化性成分可以单独使用1种,或者组合使用2种以上。作为这些固化性成分,例如适合为具有(甲基)丙烯酰基的化合物,例如可以举出各种环氧(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。
另外,在作为固化性成分使用具有(甲基)丙烯酰基的化合物、特别是具有芳香环及羟基的单官能的(甲基)丙烯酸酯、含有氮的(甲基)丙烯酸酯、含有羧基的(甲基)丙烯酸酯的情况下,该固化性成分适于作为活性能量射线固化型胶粘剂,通过使用该胶粘剂,可以获得对于偏振片及透明保护膜具有良好的胶粘性的偏振板。例如,无论是在使用低水分率的偏振片的情况下,还是在作为透明保护膜使用透湿度低的材料的情况下,本实施方式的胶粘剂对于它们都显示出良好的胶粘性,其结果是,可以获得尺寸稳定性良好的偏振板。
在使用上述固化性成分的情况下,可以制作尺寸变化小的偏振板,因此可以很容易地应对偏振板的大型化,从成品率、模腔数(取り数)的观点考虑可以压低生产成本。另外,由于本实施方式中得到的偏振板的尺寸稳定性良好,因此可以抑制由背光灯的外部热量造成的图像显示装置的不均的产生。
除了上述以外,作为具有(甲基)丙烯酰基的化合物,还可以举出(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2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸月桂酯等碳原子数为1~12的烷基(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯等(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯系单体;(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羟基己酯、(甲基)丙烯酸8-羟基辛酯、(甲基)丙烯酸10-羟基癸酯、(甲基)丙烯酸12-羟基月桂酯或丙烯酸(4-羟基甲基环己基)甲酯等含有羟基的单体;马来酸酐、衣康酸酐等含有酸酐基的单体;丙烯酸的己内酯加成物;苯乙烯磺酸或烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯酰胺丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺丙酯、(甲基)丙烯酰氧基萘磺酸等含有磺酸基的单体;2-羟基乙基丙烯酰基磷酸酯等含有磷酸基的单体等。
作为上述固化性成分,可以使用二官能以上的固化性成分。作为二官能以上的固化性成分,优选二官能以上的(甲基)丙烯酸酯,特别优选二官能以上的环氧(甲基)丙烯酸酯。二官能以上的环氧(甲基)丙烯酸酯是利用多官能的环氧化合物与(甲基)丙烯酸的反应得到。多官能的环氧化合物可以例示出各种化合物。作为多官能的环氧化合物,例如可以举出芳香族环氧树脂、脂环式环氧树脂、脂肪族环氧树脂。
固化型胶粘剂优选除了所述固化性成分以外,还根据固化的类型含有自由基引发剂。在以电子束固化型使用所述胶粘剂的情况下,并非特别需要使所述胶粘剂中含有自由基引发剂,然而在以紫外线固化型使用的情况下,可以合适地使用自由基引发剂。
在所述胶粘剂层由固化型胶粘剂形成的情况下,所述胶粘层的厚度优选为0.1~20μm,更优选为0.2~10μm,进一步优选为0.3~8μm。在厚度薄的情况下,无法获得胶粘力自身的凝聚力,有可能无法获得胶粘强度。如果胶粘剂层的厚度大于20μm,则会产生成本升高和胶粘剂自身的固化收缩的影响,有可能对于偏振板的光学特性产生不良影响。
在将偏振片与透明保护膜贴合后,照射活性能量射线等,使胶粘剂固化。活性能量射线的照射方向可以从任意的合适方向照射。而且,在活性能量射线为紫外线的情况下,鉴于第一透明保护膜含有紫外线吸收剂,优选从第二透明保护膜侧照射。但是,该情况下,优选设为不会产生由紫外线造成的偏振片的劣化的程度的照射量。
活性能量射线的照射条件只要是可以使所述胶粘剂固化的条件,就可以采用任意的合适条件。作为所照射的活性能量射线,例如可以使用曝光量为100mJ/cm2以上、优选为100mJ/cm2~3000mJ/cm2的紫外线。如果曝光量过小,则会有胶粘剂固化不足的情况,如果曝光量过大,则会对透明保护膜或偏振片造成损伤,产生机械强度的降低、黄变,会有无法获得规定的光学特性的情况。
作为调整胶粘剂层的厚度的方法,没有特别限制,然而例如可以举出调整胶粘剂溶液的固体成分浓度或胶粘剂的涂布装置的方法。作为此种胶粘剂层厚度的测定方法,没有特别限制,然而优选使用借助SEM(Scanning Electron Microscopy)、TEM(TransmissionElectron Microscopy)的剖面观察测定。胶粘剂的涂布操作没有特别限制,可以采用各种涂布机、辊涂法、喷雾法、浸渍法等各种途径。
在用连续生产线执行所述制造方法的情况下,生产线速度要根据胶粘剂的固化时间而定,然而优选为1~500m/min,更优选为5~300m/min,进一步优选为10~100m/min。在生产线速度过小的情况下,缺乏生产率,或者对透明保护膜的损伤过大,无法制作能够经受耐久性试验等的偏振板。在生产线速度过大的情况下,胶粘剂的固化不充分,会有无法获得所需的胶粘性的情况。
另外,可以使所述胶粘剂中含有金属化合物填料。利用金属化合物填料,可以控制胶粘剂层的流动性,使膜厚稳定化,获得具有良好的外观、面内均匀而没有胶粘性的偏差的偏振板。
所述偏振板是通过在偏振片的两面夹隔着胶粘剂层贴合透明保护膜而得到,然而也可以在胶粘剂层与透明保护膜或偏振片之间设置底涂层、易胶粘处理层等。作为易胶粘处理,可以举出等离子体处理、电晕处理等干式处理、碱处理(皂化处理)等化学处理、形成易胶粘剂层的涂布处理等。它们当中,适合为形成易胶粘剂层的涂布处理、碱处理。在易胶粘剂层的形成时,可以使用多元醇树脂、聚羧酸树脂、聚酯树脂等各种易胶粘剂材料。而且,易胶粘剂层的厚度通常优选设为0.001~10μm左右,更优选设为0.001~5μm左右,特别优选设为0.001~1μm左右。
《偏振板的其他实施方式》
本实施方式的偏振板在实用时也可以以与其他的光学层层叠的光学膜的形态使用。对于该光学层没有特别限定,然而例如可以使用1层或2层以上的反射板或半透射板、相位差板(包括1/2、1/4等波长板)、视角补偿膜等有时用于液晶显示装置等的形成中的光学层。特别是,优选在本实施方式的偏振板上还层叠反射板或半透射反射板而成的反射型偏振板或半透射型偏振板、在偏振板上还层叠相位差板而成的椭圆偏振板或圆偏振板、在偏振板上还层叠视角补偿膜而成的宽视角偏振板、或者在偏振板上还层叠亮度改善膜而成的偏振板。
反射型偏振板是在偏振板上设有反射层的构件,是用于形成反射显示来自观察侧(显示侧)的入射光的类型的液晶显示装置等的构件,具有可以省略背光灯等光源的内置而容易实现液晶显示装置的薄型化等优点。反射型偏振板的形成可以利用根据需要夹隔着透明保护层等在偏振板的一面附设由金属等构成的反射层的方式等适当的方式来进行。
<粘合层>
也可以在前述的偏振板、或具备至少1层的偏振板的光学膜(以下只要没有特别指出,就将偏振板和光学膜一并称作“偏振板”。)中,设置用于与液晶单元等其他构件胶粘的粘合层。形成粘合层的粘合剂没有特别限制,然而例如可以适当地选择使用以丙烯酸系聚合物、硅酮系聚合物、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚醚、氟系或橡胶系等聚合物作为基础聚合物的粘合剂。特别是可以优选使用像丙烯酸系粘合剂那样光学透明性优异、显示出适度的润湿性、凝聚性和胶粘性的粘合特性、耐候性或耐热性等优异的粘合剂。
另外,除了上述以外,从防止由吸湿造成的发泡现象、剥落现象、防止由热膨胀差等造成的光学特性的降低或液晶单元的翘曲、以及高品质且耐久性优异液晶显示装置的形成性等方面考虑,优选吸湿率低而耐热性优异的粘合层。
上述粘合层也可以具有导电性。通过对粘合层赋予导电性,可以提高防静电干扰性,以此为目的也可以合适地添加防静电干扰剂。作为防静电干扰剂,可以举出离子性表面活性剂系、聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯、聚喹喔啉等导电性聚合物系、氧化锡、氧化锑、氧化铟等金属氧化物系等,然而特别是从光学特性、外观、防静电干扰效果、以及防静电干扰效果在加热、加湿时的稳定性的观点考虑,优选使用导电性聚合物系。其中,特别优选使用聚苯胺、聚噻吩等水溶性导电性聚合物、或水分散性导电性聚合物。在作为防静电干扰层的形成材料使用水溶性导电性聚合物或水分散性导电性聚合物的情况下,在涂布时可以抑制由有机溶剂造成的偏振板的改性。
粘合层例如也可以含有天然物或合成物的树脂类、特别是增粘树脂、或包含玻璃纤维、玻璃珠、金属粉、其他的无机粉末等的填充剂或颜料、着色剂、抗氧化剂等添加到粘合层中的添加剂。另外,也可以是含有微粒而显示出光扩散性的粘合层等。
粘合层在偏振板的一面或两面的附设可以利用恰当的方式进行。作为其例子,例如可以举出制备在包含甲苯或乙酸乙酯等恰当的溶剂的单独物或混合物的溶剂中溶解或分散基础聚合物或其组合物而得的10~40重量%左右的粘合剂溶液、并将其利用流延方式或涂布方式等恰当的展开方式直接附设在偏振板上的方式;或者依照所述方法在隔片上形成粘合层后将其转印到偏振板上的方式等。
粘合层也可以作为不同组成或种类等的粘合层的重叠层设于偏振板的一面或两面。另外,在设于两面的情况下,也可以在偏振板的表面和背面设为不同组成、种类或厚度等的粘合层。粘合层的厚度可以根据使用目的、胶粘力等适当地决定,一般为1~40μm,优选为5~30μm,特别优选为10~25μm。如果小于1μm,则耐久性变差,另外如果大于40μm,则容易产生由发泡等造成的翘起或剥落,导致外观不良。
对于粘合层的露出面,以防止其在用于实用之前的期间的污染等为目的而临时贴附隔片覆盖。由此,就可以防止在通常的处置状态下与粘合层接触。作为隔片,除了上述厚度条件以外,例如可以使用将塑料膜、橡胶片、纸、布、无纺布、网状物、发泡片或金属箔、它们的层压体等适当的纸张状物根据需要用硅酮系或长链烷基系、氟系或硫化钼等适当的剥离剂进行了涂布处理的材料等依照以往方法的适当的材料。
<锚固层>
为了提高偏振板与粘合剂层之间的密合性,也可以在这两层间设置锚固层。
作为上述锚固层的形成材料优选使用选自聚氨酯、聚酯、在分子中含有氨基的聚合物类中的锚固剂,特别优选为在分子中含有氨基的聚合物类。在分子中含有氨基的聚合物类由于分子中的氨基与粘合剂中的羧基等反应或显示出离子性相互作用等相互作用,因此可以确保良好的密合性。
作为在分子中含有氨基的聚合物类,例如可以举出聚亚乙基亚胺、聚烯丙基胺、聚乙烯基胺、聚乙烯基吡啶、聚乙烯基吡咯烷、丙烯酸二甲基氨基乙酯等含有氨基的单体的聚合物等。
上述锚固层也可以具有导电性。通过对锚固层赋予导电性,可以提高防静电干扰性,也可以以此为目的合适地添加防静电干扰剂。作为防静电干扰剂,可以合适地使用能够包含于上述的粘合层中的防静电干扰剂。
而且,在本实施方式中,锚固层也可以是利用以第一透明保护膜中所用的紫外线吸收剂进行处理的方式等方式使之具有紫外线吸收能力的层等。
《液晶显示装置》
本实施方式的偏振板可以优选用于液晶显示装置等各种装置的形成等中。液晶显示装置的形成可以依照以往方法进行。即,液晶显示装置一般是通过将液晶单元与偏振板、以及根据需要使用的照明系统等构成部件适当地组装并装入驱动电路等而形成,而本实施方式中除了使用上述偏振板这一点以外没有特别限定,可以依照以往方法。对于液晶单元也是,例如可以使用TN型或STN型、π型、VA型、IPS型等任意类型的液晶单元。
可以形成在液晶单元的一侧或两侧配置有偏振板的液晶显示装置、或作为照明系统使用了背光灯或反射板的液晶显示装置等适当的液晶显示装置。该情况下,偏振板可以设于液晶单元的一侧或两侧。在两侧设置偏振板或光学膜的情况下,它们既可以相同,也可以不同。此外,在液晶显示装置的形成时,例如可以在适当的位置配置1层或2层以上的扩散板、抗眩光层、防反射膜、保护板、棱镜阵列、透镜阵列片、光扩散板、背光灯等适当的部件。
在将第二透明保护膜22具有相位差的偏振板P配置于液晶单元C的情况下,该偏振板P优选以使第二透明保护膜(相当于相位差板)22侧为液晶单元C侧的方式配置。在液晶单元C的两侧配置所述偏振板P的情况下,优选将两侧的偏振板都以使第二透明保护膜(相位差板)22侧为液晶单元C侧的方式配置。将如此配置的情况表示于图2中。
如图2所示,作为液晶显示装置的构成,从视角特性的方面考虑优选将偏振板配置于液晶单元的两侧。而且,将本实施方式的偏振板P应用于一侧(特别是观察侧、图2中上侧),作为另一侧(图2中、下侧)的偏振板,可以使用采用了通常的透明保护膜的偏振板。
[实施例]
以下,对具体地给出本发明的构成和效果的实施例等进行说明,然而本发明并不受它们限定。而且,各例中,份及%只要没有特别指出,就是重量基准。
(酰亚胺化率的算出)
使用1H-NMR BRUKER AvanceIII(400MHz),进行了树脂的1H-NMR测定。根据3.5到3.8ppm附近的来自于甲基丙烯酸甲酯的O-CH3质子的峰面积A、和3.0到3.3ppm附近的来自于戊二酰亚胺的N-CH3质子的峰的面积B,利用下式求出。
Im%={B/(A+B)}×100
而且,所谓“酰亚胺化率”是指酰亚胺羰基在全部羰基中所占的比例。
(酸值)
酸值表示酰亚胺树脂中的羧酸单元、羧酸酐单元的含量。将0.3g的聚合物试样在37.5ml的二氯甲烷及37.5ml的甲醇的混合溶剂中溶解,加入2滴酚酞乙醇溶液后,加入5ml的0.1N的氢氧化钠水溶液。用0.1N盐酸滴定过剩的碱,利用所添加的碱与到达中和前所使用的盐酸之间的以毫当量表示的差算出酸值。
(偏振片的制作)
将平均聚合度2400、皂化度99.9摩尔%、厚度75μm的聚乙烯醇膜在8℃的温水中浸渍60秒而使之溶胀。然后,在3.2重量%(重量比:碘/碘化钾=1/10)的30℃的碘溶液中染色1分钟的同时,拉伸到3.3倍。然后,在60℃的3重量%的硼酸、2重量%的碘化钾水溶液中浸渍10秒的同时拉伸到3.6倍。其后,在60℃的4重量%的硼酸、3重量%的碘化钾水溶液中浸渍0.5分钟的同时拉伸至综合拉伸倍率为6倍。此外,在5重量%的碘化钾水溶液中浸渍10秒而进行了碘离子浸渗处理。其后,在40℃的烘箱中进行3分钟干燥,得到厚30μm的偏振片。
(透明保护膜的制作)
透明保护膜A(含有戊二酰亚胺单元):将MS树脂(MS-200;甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯(摩尔比)=80/20的共聚物,新日铁化学(株)制)用单甲胺进行酰亚胺化(酰亚胺化率:5%)。所得的经过酰亚胺化的MS树脂具有以通式(1)表示的戊二酰亚胺单元(式中,R1及R3为甲基,R2为氢原子)、以通式(2)表示的(甲基)丙烯酸酯单元(R4为氢原子,R5及R6为甲基)、以及苯乙烯单元,酸值为0.5mmol/g。而且,在所述酰亚胺化中,使用了口径15mm的啮合型同向旋转式双轴挤出机。将挤出机的各调温区的设定温度设为230℃,将螺杆转速设为150rpm,以2.0kg/hr供给MS树脂,单甲胺的供给量设为相对于MS树脂100重量份为2重量份。从料斗投入MS树脂,利用捏合块使树脂熔融、充满后,从喷嘴注入单甲胺。向反应区的末端加入密封环而使树脂充满。将排气口的压力减压至-0.08MPa而将反应后的副产物及过剩的甲胺脱挥。从设于挤出机出口的机头中作为线料挤出的树脂在水槽中冷却后,由造粒机颗粒化。将所述经过酰亚胺化的MS树脂熔融挤出而制膜。此时,相对于MS树脂100重量份供给0.66重量份的紫外线吸收剂(ADEKA公司制、“T-712”)。然后,制作出以纵向2倍、横向2倍进行了双轴拉伸的透明保护膜(厚度40μm,Re=2nm,Rth=2nm)。
透明保护膜B(含有戊二酰亚胺单元):除了调整反应时间和温度而将酰亚胺化率设为2.5%以外,与透明保护膜A的步骤相同地制作。
透明保护膜C(含有戊二酰亚胺单元):除了调整反应时间和温度而将酰亚胺化率设为10%以外与透明保护膜A的步骤相同地制作。
透明保护膜D(含有戊二酰亚胺单元):除了调整反应时间和温度而将酸值设为0.1mmol/g以外,与透明保护膜A的步骤相同地制作。
透明保护膜E(含有戊二酰亚胺单元):除了调整反应时间和温度而将酸值设为3.0mmol/g以外,与透明保护膜A的步骤相同地制作。
透明保护膜F(含有戊二酰亚胺单元):除了没有配合紫外线吸收剂以外,与透明保护膜A相同地制作。
透明保护膜G(含有戊二酸酐单元):将使甲基丙烯酸甲酯20重量份与丙烯酰胺80重量份共聚而得的共聚物再与甲基丙烯酸27重量份及甲基丙烯酸甲酯73重量份反应而得到共聚物(a)后,加热该共聚物(a),由此进行分子内环化反应,将戊二酸酐单元导入共聚物中。以该共聚物的全部单元作为基准,不饱和羧酸烷基酯单体单元:戊二酸酐单体单元:不饱和羧酸单体单元的比例为71:28:1(摩尔比)。作为所得的结构单元,在上述通式(2)中,R4及R5为甲基,在下述通式(3)中,R6及R7为甲基。而且,不饱和羧酸单体单元为来自于甲基丙烯酸的结构单元。重均分子量为13万。
[化4]
向具备搅拌机的300ml可分离烧瓶中加入所得的共聚物(a)50g、2-丁酮150g,用双螺带搅拌叶片搅拌24小时。将所得的溶液用1μm截止(カット)的玻璃过滤器过滤,得到丙烯酸系树脂溶液。在固定有聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(厚度100μm)的玻璃板上取丙烯酸系树脂溶液的一部分,使用棒涂机形成均匀的膜,然后在50℃加热10分钟,得到丙烯酸系树脂膜。将所得的丙烯酸系树脂膜从聚对苯二甲酸乙二醇酯膜中剥下,在100℃加热10分钟,在120℃加热20分钟,在140℃加热20分钟,再在170℃加热40分钟,得到透明保护膜F(厚度40μm,Re=0nm,Rth=0nm)。
透明保护膜H:使用了降冰片烯系树脂膜(日本Zeon公司制,商品名:Zeonor)的满足nx>ny>nz的关系的双轴性相位差膜(厚度50μm、Re=55nm、Rth=151nm、Nz=2.2)。
透明保护膜I:使用了降冰片烯系树脂膜(日本Zeon公司制,商品名:Zeonor)的满足nx>ny>nz的关系的双轴性相位差膜(厚度40μm、Re=55nm、Rth=151nm、Nz=2.2)。
透明保护膜J:使用了厚度为40μm且含有紫外线吸收剂的三乙酰纤维素膜(富士胶片(株)制,“TD60UL”、Re=10nm,Rth=50nm,透湿度600g/m2·24hr)。
(胶粘剂的制备)
胶粘剂A(活性能量射线固化系):将HEAA(羟乙基丙烯酰胺)/50份、ACMOL(丙烯酰基吗啉)/50份、IRGACURE 184/3份混合1小时而制备出胶粘剂A。
胶粘剂B(水系):相对于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%,乙酰乙酰基化度:5摩尔%)100份,将羟甲基三聚氰胺50份在30℃的温度条件下溶解于纯水中,制备出将固体成分浓度调整为3.7%的水溶液。相对于所述水溶液100份,加入氧化铝胶体水溶液(平均粒子径15nm,固体成分浓度10%,正电荷)18份而制备出胶粘剂水溶液。胶粘剂水溶液的粘度为9.6mPa·s。胶粘剂水溶液的pH为4-4.5的范围。将其设为胶粘剂B。
<实施例1>
(偏振板的制作)
准备了在上述透明保护膜A的一面以使干燥后的胶粘剂层的厚度为80nm的方式涂布了上述胶粘剂A的膜。准备了在上述透明保护膜H的一面以使干燥后的胶粘剂层的厚度为80nm的方式涂布了上述胶粘剂A的膜。另外,胶粘剂的涂布是在其制备后30分钟后在23℃的温度条件下进行。然后,在23℃的温度条件下在偏振片的两面用滚压机贴合所述带有胶粘剂的透明保护膜A及H后,从透明保护膜H侧适当地照射活性能量射线而使两侧的胶粘剂层A固化,制成偏振板。
<实施例2~5、比较例1~5>
除了在实施例1中,在偏振板的制作时,将透明保护膜的种类及胶粘剂的种类如表1所示地改变以外,与实施例1相同地制作出偏振板。而且,实施例5中,作为胶粘剂使用胶粘剂B,在23℃的温度条件下在偏振片的两面用滚压机贴合所述带有胶粘剂的透明保护膜A及H后,在55℃干燥10分钟而制成偏振板。
(评价)
对所得的偏振板进行了下述评价。将结果表示于表1中。
(外观评价:烧焦)
利用目视确认所制作的偏振板,确认了烧焦(黑色斑点状的外观不良)的有无。将没有发生烧焦的情况评价为“○”,将发生了烧焦的情况评价为“×”。
(显示不均)
以使偏振片的吸收轴相对于长边为45°的方式,将偏振板裁切为160mm×90mm。在该偏振板的层叠膜面(光学补偿层侧)粘贴丙烯酸系粘合剂层。将该带有粘合剂层的偏振板以使偏振板(偏振片)的吸收轴正交的方式粘贴在玻璃板的两面,将所得的构件作为样品。对样品进行了加热试验(80℃,100小时)、加湿试验(60℃,90%RH,100小时)。试验后,进行了利用目视的观察并测定出亮度。
利用目视的观察是将没有产生显示不均的情况评价为“○”,将产生了显示不均的情况评价为“×”。
亮度的测定是将供试验用的样品配置于背光灯上,使用设于其相反一侧(距离上板50cm的位置)的测定机(二维颜色分布测定装置,Konica Minolta公司)制,商品名:CA-1500)进行。亮度是测定可以作为不均看到的部分(暗部)的亮度(A:cd/m2)和没有不均的部分(明部)的亮度(B:cd/m2),求出亮度比(A/B),作为指标。亮度差(A/B)的值越大,则意味着面内的亮度不均越大。
(外观评价:黄变)
将偏振板裁切为1000mm×1000mm而制备出样品。将样品的偏振板置于JIS K7350-2中规定的耐光试验的环境下,确认此时的偏振板有无黄变。将没有产生黄变的情况评价为“○”,将产生黄变的情况评价为“×”。
(偏振板的偏振度)
从偏振板(100mm×100mm)中以使吸收轴相对于长边为45°的方式裁切而制成样品,使用积分球式透射率测定机((株)村上色彩研究所制:DOT-3C)测定偏振度(%)。偏振度为99.990%以上即可,优选为99.995%以上。
(面板的对比度)
利用以下的步骤制作液晶面板,将其安装于液晶显示装置中而评价了对比度。
<向液晶显示装置中的安装>
从包含IPS模式的液晶单元的液晶显示装置[LG显示器公司制液晶电视:型号32LE7500的液晶面板(画面尺寸:32英寸)]中,取出液晶面板,将配置于液晶单元的上下的光学膜全都去掉,清洗上述液晶单元的玻璃面(表面和背面)。将如此制作的液晶单元设为液晶单元A。此后在液晶单元A的两面夹隔着丙烯酸系粘合剂(厚度20μm)粘贴所制作的实施例、比较例中记载的偏振板,使得观察侧在长边侧为偏振片的吸收轴,背光灯侧的短边方向为偏振片的吸收轴,制作出液晶面板A。
将所得的液晶面板A重新安装于所述取出了IPS模式的液晶单元的液晶显示装置(LG显示器公司制的液晶电视、型号:32LE7500的液晶面板、画面尺寸:32英寸)中。
<对比度的测定>
对比度的测定是在23℃、55%R.H.的暗室中点亮背光灯后经过30分钟后,使用ELDIM公司制的EZ Contrast160D(制品名),测定出显示出白图像、以及黑图像时的正面方向的XYZ显示体系的Y值。根据白图像时的Y值(YW:白亮度)和黑图像时的Y值(YB:黑亮度),算出正面方向的对比度比(YW/YB)。对比度比为5000以上即可,优选为6000以上。
表1
(考察)
实施例1~5可以防止偏振板的第一透明保护膜的烧焦,另外在应用于液晶面板中时也可以抑制显示不均及黄变,光学特性也良好。比较例1的第一透明保护膜的酰亚胺化率过高,比较例2的酸值过高,因此在第一透明保护膜中产生烧焦。比较例3由于在第一透明保护膜中没有配合紫外线吸收剂,因此产生了偏振板的黄变。比较例4由于在第一透明保护膜中不含有戊二酰亚胺单元,因此产生了烧焦。比较例5由于作为第二透明保护膜使用了三乙酰纤维素膜,因此吸湿加剧,产生了显示不均。而且,如果比较实施例1~4和实施例5,则实施例5由于使用了水系胶粘剂,因此偏振板的光学特性稍微降低。由此可知,作为胶粘剂无论是水系胶粘剂及活性能量射线固化型胶粘剂的哪一种都可以用于实际应用,然而要制成更高品质的偏振板,优选使用活性能量射线固化型胶粘剂。
符号的说明
1 偏振片,
21 第一透明保护膜,
22 第二透明保护膜,
3 胶粘剂层,
P 偏振板,
C 液晶单元
Claims (10)
1.一种偏振板,是在聚乙烯醇系偏振片的两面夹隔着胶粘剂层设有透明保护膜的偏振板,
一面的第一透明保护膜含有(甲基)丙烯酸系树脂、并且具有紫外线吸收剂,所述(甲基)丙烯酸系树脂是具有不饱和羧酸烷基酯单元及以通式(1)表示的戊二酰亚胺单元的(甲基)丙烯酸系树脂,酰亚胺化率为2.5~5.0%,酸值为0.10~0.50mmol/g的范围,并且丙烯酸酯单元小于1重量%,
另一面的第二透明保护膜含有环烯烃系树脂;
此处,R1及R2各自独立地表示氢或碳原子数1~8的烷基,R3表示碳原子数1~18的烷基、碳原子数3~12的环烷基、或碳原子数6~10的芳基。
2.根据权利要求1所述的偏振板,其中,
所述第一透明保护膜的面内相位差及厚度方向相位差分别为40nm以下。
3.根据权利要求1或2所述的偏振板,其中,
所述胶粘剂层由活性能量射线固化型胶粘剂形成。
4.根据权利要求1或2所述的偏振板,其中,
具有配置于所述第一透明保护膜的一个面侧的涂层。
5.根据权利要求4所述的偏振板,其中,
所述涂层为硬涂层或防污层。
6.根据权利要求1或2所述的偏振板,其中,
在所述透明保护膜的与所述偏振片侧相反的一侧设有粘合层。
7.根据权利要求6所述的偏振板,其中,
在所述偏振板与所述粘合层之间设有锚固层。
8.根据权利要求6所述的偏振板,其中,
所述粘合层具有导电性。
9.根据权利要求7所述的偏振板,其中,
所述锚固层具有导电性。
10.一种液晶显示装置,其具备权利要求1~9中任一项所述的偏振板。
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