CN108351460B - 偏振板和液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
若偏振板中的保护膜与双面胶带的密合力弱，则由于工序内的传送、下落等而受到冲击时，力集中于偏振板与背光单元的接合部、即保护膜，从而发生偏振板从背光单元脱落的问题，因此谋求提供一种偏振板及使用该偏振板的液晶显示装置，该偏振板能够防止将保护膜一体型偏振板与背光单元接合后因工序内的传送、下落等的冲击导致的双面胶带的剥离。该偏振板是依序具有偏振片、保护膜(A)和涂层的偏振板，所述涂层的距所述偏振片远的一侧的面的凹凸平均间隔Sm为10μm以下。
Description
技术领域
本发明涉及偏振板和液晶显示装置。
背景技术
近年来，从设计方面、便携性方面出发，智能手机等移动终端正在进行画面的窄边框化。为了对应于该画面的窄边框化，采用通过宽度为数mm的双面胶带使后侧的偏振板与背光贴合的方法。并且，通常在利用该双面胶带进行贴合之前，大多将液晶单元与偏振板借助粘合剂粘合。
另外，在后侧偏振板的背光侧层叠有保护膜(亮度增强膜)，总之，保护膜通过双面胶带与背光单元接合。这样一来，使用偏振板与保护膜贴合而成的保护膜一体型偏振板来作为偏振板。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002－365430号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，如前所述，为了将贴附于液晶单元的保护膜一体型偏振板与背光单元接合而将双面胶带直接贴附于偏振板的背光侧的保护膜时，若保护膜与双面胶带之间的密合力弱，则由于工序内的传送、下落等而受到冲击时，力集中于偏振板与背光单元的接合部、即保护膜，从而发生偏振板从背光单元脱落的问题。
本发明的目的在于，提供一种偏振板及使用该偏振板的液晶显示装置，所述偏振板能够抑制将贴附于液晶单元的保护膜一体型偏振板与背光单元接合之后因工序内的传送、下落等冲击导致的双面胶带的剥离。
用于解决问题的手段
本发明提供以下示出的偏振板及使用该偏振板的液晶显示装置。
[1]一种偏振板，其是依序具有偏振片、保护膜(A)和涂层的偏振板，
上述涂层的距上述偏振片远的一侧的面的凹凸平均间隔Sm为10μm以下。
[2]根据[1]所述的偏振板，其中，上述涂层包含二氧化硅粒子。
[3]根据[2]所述的偏振板，其中，上述二氧化硅粒子是用具有聚合性不饱和基团的有机化合物进行了表面修饰的粒子。
[4]根据[2]或[3]所述的偏振板，其中，上述二氧化硅粒子的重量平均粒径为1nm～20nm。
[5]根据[1]～[4]中任一项所述的偏振板，其中，上述涂层为硬涂层。
[6]根据[1]～[5]中任一项所述的偏振板，其中，上述涂层的铅笔硬度为HB以上。
[7]根据[1]～[6]中任一项所述的偏振板，其中，上述涂层的可见度校正透射率为80％以上。
[8]根据[1]～[7]中任一项所述的偏振板，其中，上述偏振片的厚度为30μm以下。
[9]根据[1]～[8]中任一项所述的偏振板，其中，上述保护膜(A)包含亮度增强膜。
[10]根据[1]～[9]中任一项所述的偏振板，其中，上述保护膜(A)包含选自纤维素系树脂、(甲基)丙烯酸系树脂、环状聚烯烃系树脂、聚酯系树脂和聚碳酸酯系树脂中的至少一种树脂。
[11]根据[1]～[10]中任一项所述的偏振板，其中，上述保护膜(A)具有面内相位差。
[12]根据[1]～[11]中任一项所述的偏振板，其中，在上述偏振片的距上述涂层远的一侧的面具有保护膜(B)。
[13]一种液晶显示装置，其具有[1]～[12]中任一项所述的偏振板。
发明的效果
根据本发明，通过对液晶单元与背光单元的接合部即保护膜设置凹凸的平均间隔Sm为10μm以下的涂层，可以提供能够有效地防止因工序内的传送、下落等的冲击导致的保护膜与双面胶带的剥离的偏振板、以及包含该偏振板的液晶显示装置。
附图说明
图1是示出本发明涉及的偏振板、以及包含其的液晶显示装置的一例的示意性截面图。
图2是示出本发明涉及的偏振板、以及包含其的液晶显示装置的一例的示意性截面图。
图3是示出本发明涉及的偏振板、以及包含其的液晶显示装置的一例的示意性截面图。
图4是示出本发明涉及的偏振板、以及包含其的液晶显示装置的一例的示意性截面图。
图5是示出本发明涉及的偏振板、以及包含其的液晶显示装置的一例的示意性截面图。
具体实施方式
本发明的偏振板依序包含偏振片、保护膜(A)和涂层。以下，对构成偏振板的各部件进行说明。
[偏振片]
作为偏振片，优选为具有下述性质的光学膜：其吸收具有平行于光学轴的振动面的直线偏振光，并透射具有正交于光学轴的振动面的直线偏振光，具体来说，可以举出二色性色素(碘或二色性有机染料)吸附取向于聚乙烯醇系树脂膜而成的偏振片。
形成聚乙烯醇系树脂膜的聚乙烯醇系树脂可以通过将聚乙酸乙烯酯系树脂皂化而得到。作为聚乙酸乙烯酯系树脂，除了乙酸乙烯酯的均聚物即聚乙酸乙烯酯之外，可以举出乙酸乙烯酯和能够与其共聚的其他单体的共聚物等。作为与乙酸乙烯酯共聚的其他单体，可以列举不饱和羧酸类、烯烃类、乙烯基醚类、不饱和磺酸类、具有铵基的丙烯酰胺类等。
聚乙烯醇系树脂的皂化度通常为85摩尔％～100摩尔％左右，优选为98摩尔％以上。该聚乙烯醇系树脂还可以进一步进行改性，可以使用用醛类进行了改性的聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛等。
聚乙烯醇系树脂的聚合度通常为1000～10000，优选为1500～5000。作为具体的聚乙烯醇系树脂、二色性色素，可以举出日本特开2012－159778号公报等中例示的化合物。
将上述聚乙烯醇系树脂制膜而成的膜作为偏振片的原材膜使用。将聚乙烯醇系树脂制成膜的方法没有特别的限制，可以使用公知的方法制膜。由聚乙烯醇系树脂形成的原材膜的厚度没有特别限制，通常为1μm～150μm。若考虑拉伸容易度，则其厚度优选为3μm以上。
偏振片可以经过以下工序来制造：将聚乙烯醇系树脂膜进行单轴拉伸的工序；将聚乙烯醇系树脂膜用二色性色素染色，使该二色性色素吸附的工序；将吸附有二色性色素的聚乙烯醇系树脂膜用硼酸水溶液处理的工序；在利用该硼酸水溶液处理后进行水洗的工序；和干燥工序。偏振片的厚度通常为2μm～40μm，优选为5μm～30μm。
偏振片可以通过日本特开2012－159778号公报等中记载的方法进行制造。在该文献记载的方法之中，不使用由上述聚乙烯醇系树脂形成的原材膜，而是通过向基材膜涂敷聚乙烯醇系树脂，形成聚乙烯醇系树脂层，并将其拉伸、染色而得到偏振片。
[保护膜(A)]
保护膜(A)优选层叠设置于偏振片。保护膜(A)优选包含具有透光性的热塑性树脂，更优选包含机械强度、热稳定性也良好的热塑性树脂。作为热塑性树脂，可以列举链状聚烯烃系树脂(聚乙烯系树脂、聚丙烯系树脂等)、环状聚烯烃系树脂(降冰片烯系树脂等)这样的聚烯烃系树脂；纤维素酯系树脂这样的纤维素系树脂(三乙酰基纤维素、二乙酰基纤维素)；聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚间苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯这样的聚酯系树脂；(甲基)丙烯酸系树脂、(甲基)丙烯酸酯系树脂的共聚物这样的(甲基)丙烯酸系树脂；聚苯乙烯系树脂；聚碳酸酯系树脂；聚砜系树脂；聚醚砜系树脂；聚酰亚胺系树脂等。保护膜优选包含选自纤维素系树脂、(甲基)丙烯酸系树脂、环状聚烯烃系树脂、聚酯系树脂及聚碳酸酯系树脂中的至少一种树脂。
保护膜(A)可以是兼具相位差膜(光学补偿膜)、亮度增强膜这样的光学功能的保护膜。作为相位差膜，可以举出将环状聚烯烃系树脂膜等进行单轴拉伸或双轴拉伸而成的膜；在纤维素系树脂膜等之上涂布液晶化合物并使其取向而成的膜。另外，保护膜(A)也可以是双折射性膜。此外，保护膜(A)可以是多个保护膜的层叠膜。
相位差膜的面内相位差值R0、厚度方向相位差值Rth用下述式定义：
R0＝(nx－ny)×d
Rth＝[{(nx+ny)/2}－nz]×d
相位差膜的面内相位差值R0、厚度方向相位差值Rth根据液晶显示装置中使用的图像显示元件的种类来适当调整。上述式中，nx为面内慢轴方向的折射率，ny为面内快轴方向(与面内慢轴方向正交的方向)的折射率，nz为厚度方向的折射率，d为膜的厚度。图像显示元件为有机EL显示元件的情况下，相位差膜可以举出例如1/4λ板等。
亮度增强膜是为了提高液晶显示装置等的亮度而使用的。作为亮度增强膜，可以举出将折射率各向异性互不相同的薄膜多片层叠，以反射率产生各向异性的方式进行了设计的反射型偏振光分离片；在膜基材上支承胆甾型液晶聚合物的取向膜或该取向液晶层而成的圆偏振光分离片等。另外，作为亮度增强膜，也可适用3M公司制的Advanced PolarizedFilm、Version 3等市售品。
保护膜(A)的厚度通常为5μm～200μm，优选为10μm～80μm，更优选为10μm～40μm。
[保护膜(B)]
本发明的偏振板是依序包含偏振片、保护膜(A)和涂层的偏振板，进而优选在偏振片的距涂层远的一侧具有保护膜(B)。此时，偏振板是依序具有保护膜(B)、偏振片、保护膜(A)和涂层的构成。进而优选保护膜(B)层叠于偏振片。作为保护膜(B)，可以选择与上述说明的保护膜(A)同样的保护膜。
[涂层]
本发明的偏振板依序包含偏振片、保护膜(A)、涂层，涂层优选接触于保护膜(A)而设置。涂层是指涂布包含树脂的涂布液而得到的层，涂层优选由(甲基)丙烯酸系树脂形成，可以是单层结构，也可以是多层结构。作为涂层，可以举出防眩层、硬涂层、低折射率层、防反射层、抗静电层、防污层、或者兼具这些之中的2种以上功能(特性)的层，其中优选硬涂层。本发明的偏振板所具有的涂层的距偏振片远的一侧的面满足以下的式(1)所表示的表面特性。Sm优选为5μm以下，更优选为4μm以下。通常，涂层的距偏振片远的一侧的面是贴附用于与背光单元贴合的双面胶带的面。
(1)Sm≤10
式(1)中，Sm表示涂层的光源侧的面的凹凸的平均间隔。单位为μm。
通过使涂层的距偏振片远的一侧的面满足上述式(1)，涂层表面具有微细的表面凹凸，因此能够防止将偏振板与背光单元接合之后因工序内的传送、下落等冲击导致的涂层与双面胶带等部件之间的剥离。
凹凸的平均间隔Sm是JIS B 0601：1994“由粗糙度曲线与平均线交叉的交点求出的峰谷－周期的间隔的平均值”中规定的参数，按照下述式定义。
Sm可以利用市售的三维形状测定装置、粗糙度计等测定。
从能够进一步提高防止将偏振板与背光单元接合之后因工序内的传送、下落等冲击导致的涂层与双面胶带之间的剥离的效果出发，在涂层的距偏振片远的一侧的面，算术平均粗糙度Ra优选为50nm以上。算术平均粗糙度Ra是JIS B 0601：2013的4.2.1中规定的参数，表示基准长度下的高度Z(x)的绝对值的平均值。
Sm值可以通过为了利用表面凹凸来防止外部光照入、眩光所使用的防眩膜的领域中适用的公知方法进行调整，可以举出由包含粒子的涂布液形成涂层的方法；将带有表面凹凸的模具(压花模具)按压于透光性树脂的涂布层，转印其表面凹凸形状的方法等。
作为本发明的偏振板所具有的Sm值经调节的涂层，优选为包含粒子的涂层。作为形成包含粒子的涂层的方法，可以举出涂布包含透光性树脂和粒子的涂布液的方法。涂布液的涂布方法可以举出凹版涂布法、微凹版涂布法、杆涂法、刮刀涂布法、气刀涂布法、吻合涂布法、模涂法等。
作为涂布液所含的粒子优选透光性的粒子，可以举出由(甲基)丙烯酸系树脂、三聚氰胺树脂、聚乙烯系树脂、聚苯乙烯系树脂、有机硅酮树脂、(甲基)丙烯酸酯－苯乙烯共聚物等形成的有机粒子；由碳酸钙、二氧化硅、氧化铝、碳酸钡、硫酸钡、二氧化钛、玻璃等形成的无机粒子；有机聚合物的球囊；玻璃中空珠。粒子可以单独使用1种，也可以合用2种以上。需要说明的是，本说明书中，“(甲基)丙烯酸”表示选自丙烯酸和甲基丙烯酸中的至少1种。“(甲基)丙烯酸酯”等表述也具有同样的意思。作为粒子的形状，可以举出球状、扁平状、板状、针状、不规则形状等。
作为粒子，更优选二氧化硅粒子。其中，从与后述透光性树脂形成牢固的键的观点出发，特别优选用具有能够与透光性树脂反应的聚合性不饱和基团的有机化合物进行了表面修饰的二氧化硅粒子。用具有聚合性不饱和基团的有机化合物进行了表面修饰的二氧化硅粒子可以通过使二氧化硅粒子的表面的硅烷醇基与具有能够与该硅烷醇基反应的官能团即(甲基)丙烯酰基的含聚合性不饱和基团的有机化合物反应来获得。需要说明的是，本发明中，对二氧化硅粒子的表面进行修饰的具有聚合性不饱和基团的有机化合物可以是符合后述透光性树脂的化合物，但对二氧化硅粒子的表面进行修饰的化合物作为二氧化硅粒子的构成要素而被包含，与后述的透光性树脂区别开。
作为上述具有能够与硅烷醇基反应的官能团的含聚合性不饱和基团的有机化合物，可以举出用下述式(I)表示的化合物。
(式中，R1表示氢原子或甲基，R2表示卤原子或用下述式表示的基团。)
作为式(I)所表示的化合物，可以举出(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酰氯、(甲基)丙烯酸2－异氰酸根合乙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸2,3－亚氨基丙酯、(甲基)丙烯酸2－羟基乙酯、(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等(甲基)丙烯酸衍生物。对二氧化硅粒子的表面进行修饰的具有聚合性不饱和基团的有机化合物可以单独使用，也可以组合2种以上使用。
作为粒子的含量，相对于后述的透光性树脂100重量份，通常为3重量份～60重量份，优选为3重量份～50重量份。若粒子的含量超过60重量份，则有可能所得涂层的透明性受损。另外，将偏振板应用于图像显示装置时，由于光散射强度过强，因此有时例如在黑色显示中相对于图像显示装置的正面方向倾斜漏出的光因涂层而向正面方向强烈地散射，导致对比度降低。另外，粒子的重量平均粒径优选为1nm～1μm，更优选为1nm～50nm，进一步优选为1nm～20nm。重量平均粒径可利用扫描隧道显微镜进行测定。
作为涂布液所含的透光性树脂，可以举出紫外线固化性树脂、电子射线固化性树脂这样的活性能量射线固化性树脂、热固性树脂、热塑性树脂、金属醇盐。从能够赋予高硬度和耐擦伤性的观点出发，优选活性能量射线固化性树脂。
作为活性能量射线固化性树脂，包含多元醇的(甲基)丙烯酸酯这样的多官能(甲基)丙烯酸酯；凭借二异氰酸酯与多元醇的反应而得到的末端异氰酰基氨基甲酸酯预聚物再与(甲基)丙烯酸的羟烷基酯反应而得到的物质这样的多官能的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯。除此以外，具有(甲基)丙烯酸酯系官能团的聚醚树脂、聚酯树脂、环氧树脂、醇酸树脂、螺缩醛树脂、聚丁二烯树脂、聚硫醇-多烯树脂等也可成为活性能量射线固化性树脂。
作为热固性树脂，除了由丙烯酸系多元醇和异氰酸酯预聚物形成的热固化型氨基甲酸酯树脂以外，可以举出酚醛树脂、尿素三聚氰胺树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、硅酮树脂等。
作为热塑性树脂，可以举出乙酰基纤维素、硝基纤维素、乙酰基丁基纤维素、乙基纤维素、甲基纤维素这样的纤维素衍生物；乙酸乙烯酯的均聚物或共聚物、氯乙烯的均聚物或共聚物、偏二氯乙烯的均聚物或共聚物这样的乙烯基系树脂；聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩丁醛这样的缩醛系树脂；(甲基)丙烯酸系树脂、(甲基)丙烯酸酯系共聚物这样的(甲基)丙烯酸系树脂；聚苯乙烯系树脂；聚酰胺系树脂；聚酯系树脂；聚碳酸酯系树脂等。
作为金属醇盐，可以使用烷氧基硅烷系的材料，金属醇盐通过水解、脱水缩合而形成氧化硅系等的基质。可以举出四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷等。
上述透光性树脂之中，活性能量射线固化性树脂、热固性树脂(均为固化前的物质)为液体状态，另外，金属醇盐多数情况为液体。液体状态的树脂可以直接作为用于形成涂层的涂布液使用，根据需要，也可以在利用溶剂等进行了稀释的状态下作为涂布液。另一方面，热塑性树脂这样的以固体形式准备的树脂通常优选在溶解于适当溶剂的状态下制成涂布液。包含活性能量射线固化性树脂、热固性树脂、金属醇盐或热塑性树脂的涂布液可以包含流平剂、分散剂这样的适宜添加剂。
涂布液包含活性能量射线固化性树脂的情况下，涂布液含有光聚合引发剂。
作为光聚合引发剂，可以举出苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚、苯偶姻正丁醚、苯偶姻异丁醚、苯乙酮、二甲氨基苯乙酮、2,2-二甲氧基－2－苯基苯乙酮、2,2-二乙氧基－2－苯基苯乙酮、2－羟基－2－甲基－1－苯基丙烷－1－酮、1－羟基环己基苯基酮、2－甲基－1－[4－(甲硫基)苯基]－2－吗啉代丙烷－1－酮、4－(2－羟基乙氧基)苯基－2(羟基－2－丙基)酮、二苯甲酮、对苯基二苯甲酮、4,4’－二乙基氨基二苯甲酮、二氯二苯甲酮、2－甲基蒽醌、2－乙基蒽醌、2－叔丁基蒽醌、2－氨基蒽醌、2－甲基噻吨酮、2－乙基噻吨酮、2－氯噻吨酮、2,4－二甲基噻吨酮、2,4－二乙基噻吨酮、苯偶酰二甲基缩酮、苯乙酮二甲基缩酮、对二甲氨基苯甲酸酯等。需要说明的是，这些光聚合引发剂可以单独使用，也可以组合2种以上使用。
涂布液包含活性能量射线固化性树脂的情况下，涂布液也可以含有紫外线吸收剂。作为紫外线吸收剂，可以举出苯并三唑系紫外线吸收剂、受阻胺系紫外线吸收剂、二苯甲酮系紫外线吸收剂、三嗪系紫外线吸收剂等。紫外线吸收剂可以单独使用，也可以组合2种以上使用。优选分子内具有自由基聚合性双键的自由基聚合性紫外线吸收剂。
涂布液包含活性能量射线固化性树脂时，涂布液可以含有光稳定剂。作为光稳定剂，可以举出受阻胺系光稳定剂、二苯甲酮系光稳定剂、苯并三唑系光稳定剂等。光稳定剂可以单独使用，也可以组合2种以上使用。
涂层接触于保护膜(A)而设置时，以改善涂布液的涂布性或改善所得到的涂布层与保护膜(A)的接合性为目的，可以对保护膜中的涂布有用于形成涂层的涂布物的面实施各种表面处理。表面处理可以举出电晕放电处理、辉光放电处理、酸表面处理、碱表面处理、紫外线照射处理等。
另外，涂层的透射率优选为80％以上，更优选为95％以上。此处所指的透射率是指相对于380nm～780nm的波长的光的透射率，是实施了可见度校正的透射率。根据本发明，可以兼顾涂层的透光性和对双面胶带的密合性。
涂层的铅笔硬度优选为B以上，更优选为F以上，进一步优选为2H以上，通常为9H以下。铅笔硬度可以依据JIS K5600－5－4：1999“涂料一般试验方法－第5部分：涂膜的机械性质－第4节：划痕硬度(铅笔法)”中规定的铅笔硬度试验进行测定。液晶显示装置中，背光单元与具有涂层的偏振板有时被配置得非常近，通过使涂层的铅笔硬度为B以上，即使背光单元接触于涂层，也能够防止偏振板表面的损伤。
[偏振板]
参照图1和3～5，对本发明的偏振板的构成例进行说明。
图1中，偏振板10具有偏振片13和涂层16，在偏振片13和涂层16之间具有保护膜(A)14，在偏振片的距涂层远的一侧的面具有保护膜(B)15。另外，为了将图像显示元件20与偏振板进行贴合，偏振板10为保护膜15的距涂层远的一侧的面层叠有粘合剂层17的带粘合剂层的偏振板。
为了使保护膜(A)或保护膜(B)与偏振片进行贴合，可以举出通过图1中未图示的粘合粘接剂层使保护膜与偏振片进行贴合的方法。
作为粘接剂，可以举出包含聚乙烯醇系树脂或氨基甲酸酯树脂作为主成分的水系粘接剂、包含紫外线固化性树脂(环氧系树脂等)这样的光固化性树脂的光固化性粘接剂。作为粘合剂，可以举出以丙烯酸系聚合物、硅酮系聚合物、聚酯、聚氨酯、聚醚等作为基体聚合物的粘合剂。粘合剂中可以含有显示光散射性的粒子、玻璃纤维、玻璃微珠、树脂珠、金属粉或其他无机粉末这样的填充剂、颜料、着色剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂等。在贴合之前，也可以在偏振片和/或保护膜的贴合面实施皂化处理、电晕处理、底涂处理、锚涂处理等易粘接处理。
图3中，偏振板50表示使用亮度增强膜54作为图1中示出的偏振板的保护膜(A)14的偏振板。
图4中，偏振板60具有偏振片63和涂层69，在偏振片63和涂层69之间，从距离偏振片近的一侧起，具有保护膜68和亮度增强膜64，合在一起形成保护膜(A)。进而，在偏振片的距涂层远的一侧的面具有保护膜(B)65。保护膜68与亮度增强膜64通过粘合粘接剂层66贴合。另外，为了将图像显示元件20与偏振板进行贴合，偏振板60为在保护膜(B)65的距涂层远的一侧的面层叠有粘合剂层67的带粘合剂层的偏振板。需要说明的是，将偏振片与保护膜(A)、(B)进行贴合的粘合粘接剂层未经图示。
图5中，偏振板70具有偏振片73和涂层77，在偏振片73与涂层77之间，从距离偏振片近的一侧起，具有保护膜74和亮度增强膜75，合在一起形成保护膜(A)。保护膜74与亮度增强膜75通过粘合粘接剂层76贴合。另外，为了将图像显示元件20与偏振板进行贴合，偏振板70为在偏振片73的距涂层远的一侧的面层叠有粘合剂层72的带粘合剂层的偏振板。需要说明的是，将偏振片与保护膜(A)进行贴合的粘合粘接剂层未经图示。
[液晶显示装置]
本发明的偏振板可以优选用于液晶显示装置等各种装置，可以特别优选用于透射型、半透射型的液晶显示装置。作为形成液晶显示装置等的图像显示元件，可以举出VA模式、IPS模式、TN模式、FFS模式、AFFS模式、OCB模式、使用有蓝相液晶的液晶驱动模式等的图像显示元件。
此外，液晶显示装置中，除了图像显示元件、本发明的偏振板以外，可以设置棱镜阵列片、透镜阵列片、光扩散板、背光等在液晶显示装置中使用的公知部件。
将本发明的偏振板用于液晶显示装置的情况下，优选将本发明的偏振板设置于图像显示元件的背光侧，更优选以偏振板中的涂层为最靠近背光的层的方式设置。另外，也可以将本发明的偏振板设置于图像显示元件的两侧。
参照图2，对具有本发明偏振板的液晶显示装置的构成的一例进行说明。
在图像显示元件20的背光侧通过粘合剂层17贴合有带粘合剂的偏振板10。此外，带粘合剂的偏振板10的涂层16与背光单元40通过双面胶带41贴合。背光具备光源(未图示)、导光板42和棱镜阵列片43。
实施例
以下示出实施例，进一步具体地说明本发明，本发明并非限定于这些例子。例子中，表示含量或用量的％和份在没有特殊说明的情况下为重量基准。
[制造例1]
使用厚度40μm的三乙酰基纤维素膜〔Konica Minolta Opto公司制造的商品名“KC4UY”〕。在三乙酰基纤维素膜的单面，利用棒涂机涂布用日本特开平9-100111中记载的具有聚合性不饱和基团的有机化合物进行了表面修饰的二氧化硅粒子(重量平均粒径为1nm～20nm)与由新中村化学工业公司购入的丙烯酸系硬涂层树脂2种(品名：A-DCP、UA-1100H)混合后的混合物，在80℃的恒温槽中干燥1分钟。利用Fusion UV Systems公司制的紫外线照射系统和专用的D灯泡，设定为线速度9.6、灯泡高度45mm、UV输出功率65％之后，从涂布面侧以照射量350mJ/cm2的条件照射紫外线，形成硬涂层作为涂层，从而得到具有硬涂层的三乙酰基纤维素膜。测定硬涂层的铅笔硬度的结果为F。
[制造例2]
使用亮度增强膜(3M公司制的Advanced Polarized Film，Version 3)。利用与制造例1同样的方法，在上述亮度增强膜的聚碳酸酯面形成硬涂层作为涂层，得到具有硬涂层的亮度增强膜。测定硬涂层的铅笔硬度的结果为F。
[制造例3]
使用亮度增强膜(3M公司制的Advanced Polarized Film，Version 3)。将制造例1中记载的条件变更为UV输出功率60％、照射量290mJ/cm2，除此以外以同样的方法，在上述亮度增强膜的聚碳酸酯面形成硬涂层作为涂层，得到具有硬涂层的亮度增强膜。测定硬涂层的铅笔硬度的结果为HB。
[制造例4]
使用亮度增强膜(3M公司制的Advanced Polarized Film，Version 3)。将制造例1中记载的条件变更为UV输出功率55％、照射量230mJ/cm2，除此以外以同样的方法，在上述亮度增强膜的聚碳酸酯面形成硬涂层作为涂层，得到具有硬涂层的亮度增强膜。测定硬涂层的铅笔硬度的结果为B。
[实施例1]
将厚度30μm的聚乙烯醇膜(平均聚合度约2400，皂化度99.9摩尔％以上)利用干式拉伸而单轴拉伸至约5倍，进而保持紧张状态，在60℃的纯水中浸渍1分钟后，在相对于水100份含有碘0.05份和碘化钾5份的水溶液中以28℃浸渍60秒钟。在相对于水100份含有碘化钾8.5份和硼酸8.5份的水溶液中以72℃浸渍300秒钟。继而，用26℃的纯水清洗20秒钟后，以65℃干燥，得到碘吸附取向于聚乙烯醇膜的厚度11μm的偏振片。
接着，在所得到的偏振片的一个面涂布水系的环氧系粘接剂，并贴合厚度23μm的由环烯烃系树脂形成的未拉伸的膜(日本ZEON公司制造的商品名“ZEONOR”)来作为保护膜(B)，所述水系的环氧系粘接剂中，相对于水100份，溶解有羧基改性聚乙烯醇(由Kuraray公司购入的商品名“KL－318”)3份，并在该水溶液中添加有1.5份作为水溶性环氧树脂的聚酰胺环氧系添加剂(田冈化学工业公司制造的商品名“Sumirez Resin 650(30)”，固体含量浓度为30％的水溶液)。在偏振片的另一个面涂布粘合剂(LINTEC公司制造的商品名“#KZ”，丙烯酸系粘合剂)，形成厚度20μm的粘合剂层。通过上述粘合剂层，将制造例1中所得到的具有硬涂层的三乙酰基纤维素膜与偏振片以硬涂层成为偏振板的最外表面的方式贴合，从而得到偏振板。
[实施例2]
与实施例1同样地得到偏振片。
接着，在所得到的偏振片的一个面涂布水系的环氧系粘接剂，并贴合厚度23μm的由环烯烃系树脂形成的未拉伸的膜(日本ZEON公司制造的商品名“ZEONOR”)来作为保护膜(B)，所述水系的环氧系粘接剂中，相对于水100份，溶解有羧基改性聚乙烯醇(由Kuraray公司购入的商品名“KL－318”)3份，并在该水溶液中添加有1.5份作为水溶性环氧树脂的聚酰胺环氧系添加剂(田冈化学工业公司制造的商品名“Sumirez Resin 650(30)”，固体含量浓度为30％的水溶液)。在偏振片的另一个面涂布粘合剂(LINTEC公司制造的商品名“#KZ”，丙烯酸系粘合剂)，形成厚度20μm的粘合剂层。通过上述粘合剂层，将制造例2中所得到的具有硬涂层的亮度增强膜与偏振片以硬涂层成为偏振板的最外表面的方式贴合，从而得到偏振板。
[实施例3]
与实施例1同样地得到偏振片。
接着，在所得到的偏振片的一个面涂布水系的环氧系粘接剂，并贴合厚度23μm的由环烯烃系树脂形成的未拉伸的膜(日本ZEON公司制造的商品名“ZEONOR”)来作为保护膜(B)，所述水系的环氧系粘接剂中，相对于水100份，溶解有羧基改性聚乙烯醇(由Kuraray公司购入的商品名“KL－318”)3份，并在该水溶液中添加有1.5份作为水溶性环氧树脂的聚酰胺环氧系添加剂(田冈化学工业公司制造的商品名“Sumirez Resin 650(30)”，固体含量浓度为30％的水溶液)。在偏振片的另一个面涂布粘合剂(LINTEC公司制造的商品名“#KZ”，丙烯酸系粘合剂)，形成厚度20μm的粘合剂层。通过上述粘合剂层，将作为保护膜的厚度40μm的三乙酰基纤维素膜(Konica Minolta Opto公司制造的商品名“KC4UY”)与偏振片贴合。向该三乙酰基纤维素膜涂布粘合剂(LINTEC公司制造的商品名“#L2”，丙烯酸系粘合剂)，形成厚度5μm的粘合剂层。通过上述粘合剂层，将制造例2中所得到的具有硬涂层的亮度增强膜以硬涂层成为偏振板的最外表面的方式贴合，从而得到偏振板。此时，保护膜(A)为三乙酰基纤维素膜和亮度增强膜的层叠膜。
[实施例4]
与实施例1同样地得到偏振片。
接着，在所得到的偏振片的一个面涂布水系的环氧系粘接剂，并贴合厚度40μm的三乙酰基纤维素膜(Konica Minolta Opto公司制造的商品名“KC4UY”)来作为保护膜，所述水系的环氧系粘接剂中，相对于水100份，溶解有羧基改性聚乙烯醇(由Kuraray公司购入的商品名“KL－318”)3份，并在该水溶液中添加有1.5份作为水溶性环氧树脂的聚酰胺环氧系添加剂(田冈化学工业公司制造的商品名“Sumirez Resin 650(30)”，固体含量浓度为30％的水溶液)。向该三乙酰基纤维素膜涂布粘合剂(LINTEC公司制造的商品名“#L2”，丙烯酸系粘合剂)，形成厚度5μm的粘合剂层。通过上述粘合剂层，将制造例2中所得到的具有硬涂层的亮度增强膜以硬涂层成为偏振板的最外表面的方式贴合。进而，在偏振片的另一个面涂布粘合剂(LINTEC公司制造的商品名“#KZ”，丙烯酸系粘合剂)，形成厚度20μm的粘合剂层，从而得到偏振板。此时，保护膜(A)为三乙酰基纤维素膜和亮度增强膜的层叠膜。
[实施例5]
与实施例1同样地得到偏振片。
接着，在所得到的偏振片的一个面涂布水系的环氧系粘接剂，并贴合厚度23μm的由环烯烃系树脂形成的未拉伸的膜(日本ZEON公司制造的商品名“ZEONOR”)来作为保护膜(B)，所述水系的环氧系粘接剂中，相对于水100份，溶解有羧基改性聚乙烯醇(由Kuraray公司购入的商品名“KL－318”)3份，并在该水溶液中添加有1.5份作为水溶性环氧树脂的聚酰胺环氧系添加剂(田冈化学工业公司制造的商品名“Sumirez Resin 650(30)”，固体含量浓度为30％的水溶液)。在偏振片的另一个面涂布粘合剂(LINTEC公司制造的商品名“#KZ”，丙烯酸系粘合剂)，形成厚度20μm的粘合剂层。通过上述粘合剂层，将制造例3中所得到的具有硬涂层的亮度增强膜与偏振片以硬涂层成为偏振板的最外表面的方式贴合，从而得到偏振板。
[实施例6]
与实施例1同样地得到偏振片。
接着，在所得到的偏振片的一个面涂布水系的环氧系粘接剂，并贴合厚度23μm的由环烯烃系树脂形成的未拉伸的膜(日本ZEON公司制造的商品名“ZEONOR”)来作为保护膜(B)，所述水系的环氧系粘接剂中，相对于水100份，溶解有羧基改性聚乙烯醇(由Kuraray公司购入的商品名“KL－318”)3份，并在该水溶液中添加有1.5份作为水溶性环氧树脂的聚酰胺环氧系添加剂(田冈化学工业公司制造的商品名“Sumirez Resin 650(30)”，固体含量浓度为30％的水溶液)。在偏振片的另一个面涂布粘合剂(LINTEC公司制造的商品名“#KZ”，丙烯酸系粘合剂)，形成厚度20μm的粘合剂层。通过上述粘合剂层，将制造例4中所得到的具有硬涂层的亮度增强膜与偏振片以硬涂层成为偏振板的最外表面的方式贴合，从而得到偏振板。
[制造例5]
使用厚度40μm的三乙酰基纤维素膜(Konica Minolta Opto公司制造的商品名“KC4UY”)。在三乙酰基纤维素膜的单面，利用棒涂机涂布将不含有二氧化硅粒子的由新中村化学工业公司购入的丙烯酸系硬涂层树脂2种(品名：A-DCP、UA-1100H)混合后的混合物，在80℃的恒温槽中干燥1分钟。利用Fusion UV Systems公司制的紫外线照射系统和专用的D灯泡，设定为线速度9.6、灯泡高度45mm、UV输出功率65％之后，从涂布面侧以照射量350mJ/cm2的条件照射紫外线，形成硬涂层来作为涂层，从而得到具有硬涂层的三乙酰基纤维素膜。测定硬涂层的铅笔硬度的结果为HB以下。
[制造例6]
使用亮度增强膜(3M公司制的Advanced Polarized Film，Version 3)。利用与制造例5同样的方法，在上述亮度增强膜的聚碳酸酯面形成硬涂层作为涂层，得到具有硬涂层的亮度增强膜。测定硬涂层的铅笔硬度的结果为HB以下。
[比较例1]
与实施例1同样地得到偏振片。
接着，在所得到的偏振片的一个面涂布水系的环氧系粘接剂，并贴合厚度23μm的由环烯烃系树脂形成的未拉伸的膜(日本ZEON公司制造的商品名“ZEONOR”)来作为保护膜(B)，所述水系的环氧系粘接剂中，相对于水100份，溶解有羧基改性聚乙烯醇(由Kuraray公司购入的商品名“KL－318”)3份，并在该水溶液中添加有1.5份作为水溶性环氧树脂的聚酰胺环氧系添加剂(田冈化学工业公司制造的商品名“Sumirez Resin 650(30)”，固体含量浓度为30％的水溶液)。在偏振片的另一个面涂布粘合剂(LINTEC公司制造的商品名“#KZ”，丙烯酸系粘合剂)，形成厚度20μm的粘合剂层。通过上述粘合剂层，将制造例5中所得到的具有硬涂层的三乙酰基纤维素膜与偏振片以硬涂层成为偏振板的最外表面的方式贴合，从而得到偏振板。
[比较例2]
与实施例1同样地得到偏振片。
接着，在所得到的偏振片的一个面涂布水系的环氧系粘接剂，并贴合厚度23μm的由环烯烃系树脂形成的未拉伸的膜(日本ZEON公司制造的商品名“ZEONOR”)来作为保护层(B)，所述水系的环氧系粘接剂中，相对于水100份，溶解有羧基改性聚乙烯醇(由Kuraray公司购入的商品名“KL－318”)3份，并在该水溶液中添加有1.5份作为水溶性环氧树脂的聚酰胺环氧系添加剂(田冈化学工业公司制造的商品名“Sumirez Resin 650(30)”，固体含量浓度为30％的水溶液)。在偏振片的另一个面涂布粘合剂(LINTEC公司制造的商品名“#KZ”，丙烯酸系粘合剂)，形成厚度20μm的粘合剂层。通过上述粘合剂层，将制造例6中所得到的具有硬涂层的亮度增强膜与偏振片以硬涂层成为偏振板的最外表面的方式贴合，从而得到偏振板。
[比较例3]
与实施例1同样地得到偏振片。
接着，在所得到的偏振片的一个面涂布水系的环氧系粘接剂，并贴合厚度23μm的由环烯烃系树脂形成的未拉伸的膜(日本ZEON公司制造的商品名“ZEONOR”)来作为保护膜(B)，所述水系的环氧系粘接剂中，相对于水100份，溶解有羧基改性聚乙烯醇(由Kuraray公司购入的商品名“KL－318”)3份，并在该水溶液中添加有1.5份作为水溶性环氧树脂的聚酰胺环氧系添加剂(田冈化学工业公司制造的商品名“Sumirez Resin 650(30)”，固体含量浓度为30％的水溶液)。在偏振片的另一个面涂布粘合剂(LINTEC公司制造的商品名“#KZ”，丙烯酸系粘合剂)，形成厚度20μm的粘合剂层。通过上述粘合剂层，将作为保护膜的厚度40μm的三乙酰基纤维素膜(Konica Minolta Opto公司制造的商品名“KC4UY”)与偏振片贴合。向该三乙酰基纤维素膜涂布粘合剂(LINTEC公司制造的商品名“#L2”，丙烯酸系粘合剂)，形成厚度5μm的粘合剂层。通过上述粘合剂层，将制造例6中所得到的具有硬涂层的亮度增强膜以硬涂层成为偏振板的最外表面的方式贴合，从而得到偏振板。此时，保护膜(A)为三乙酰基纤维素膜和亮度增强膜的层叠膜。
[比较例4]
与实施例1同样地得到偏振片。
接着，在所得到的偏振片的一个面涂布水系的环氧系粘接剂，并贴合厚度40μm的三乙酰基纤维素膜(Konica Minolta Opto公司制造的商品名“KC4UY”)来作为保护膜，所述水系的环氧系粘接剂中，相对于水100份，溶解有羧基改性聚乙烯醇(由Kuraray公司购入的商品名“KL－318”)3份，并在该水溶液中添加有1.5份作为水溶性环氧树脂的聚酰胺环氧系添加剂(田冈化学工业公司制造的商品名“Sumirez Resin 650(30)”，固体含量浓度为30％的水溶液)。向该三乙酰基纤维素膜涂布粘合剂(LINTEC公司制造的商品名“#L2”，丙烯酸系粘合剂)，形成厚度5μm的粘合剂层。通过上述粘合剂层，将制造例6中所得到的具有硬涂层的亮度增强膜以硬涂层成为偏振板的最外表面的方式贴合。进而，在偏振片的另一个面涂布粘合剂(LINTEC公司制造的商品名“#KZ”，丙烯酸系粘合剂)，形成厚度20μm的粘合剂层，从而得到偏振板。此时，保护膜(A)为三乙酰基纤维素膜和亮度增强膜的层叠膜。
[表面特性的测定]
利用SENSOFAR公司制的三维显微镜“PLμ2300”，将物镜的倍率设为50倍，以共焦点模式，对实施例1～6、比较例1～4中所得到的偏振板求出涂层的表面特性(凹凸平均间隔；Sm)。测定面积为255μm×185μm。另外，为了防止样品的翘曲，利用光学透明的粘合剂，将偏振板以贴合于玻璃基板的状态(涂层的凹凸面成为表面)进行测定。其结果示于表1。
[背光带剥离试验]
使用粘合剂，将实施例1～6、比较例1～4中所得到的偏振板的距涂层远的一侧的面贴合于120mm×200mm的钠钙玻璃的一面，将各偏振板与钠钙玻璃贴合。接着，将日东电工公司制造的背光带No.5603BN切割为宽度25mm、长度100mm，将上述背光带的粘合面贴合于偏振板的涂层。此时，使背光带从玻璃突出30mm～40mm。将所得到的依序具有背光带、偏振板、钠钙玻璃的层叠体在23℃/50％的气氛下进行24小时的养护。
将上述层叠体中的从上述玻璃突出30mm～40mm的背光带夹持于岛津制作所的Autograph AGS－50NX型拉伸试验机的卡盘，在23℃/50％的气氛下以300mm/分钟的拉伸速度测定剥离180度时的背光带密合力。其结果示于表1。
[冲击试验]
将实施例1～6、比较例1～4中所得到的偏振板贴附于液晶单元。进而，使将偏振板中的涂层与背光单元通过日东电工公司制造的背光带No.5603BN接合而成的液晶模块从150cm的高度以大理石台的平面与液晶模块的面(共计6面)重合的方式下落。针对液晶模块的各面，合计下落6次，对背光带与涂层的界面的密合程度进行试验。背光带的端部从涂层剥离时，视为有界面变化，确认不到剥离时，视为无界面变化。其结果示于表1。
[表1]
[透射率]
测定制造例1和2以及制造例5和6中所得到的具有涂层的保护膜的透射率(A)、涂布用于形成涂层的涂布液之前的保护膜(亮度增强膜和三乙酰基纤维素膜)的透射率(B)。透射率(A)是以透射率(B)为100％时的相对值。利用带有积分球的分光光度计(日本分光株式会社制，V7100)测定。在波长380nm～780nm的范围内求出MD透射率和TD透射率，基于式(1)算出各波长的单体透射率，进而利用JIS Z 8701的2度视野(C光源)进行可见度校正，求出可见度校正单体透射率(Ty)。其结果示于表2。
上述之中，“MD透射率”是指从格兰-汤姆森镜射出的偏振光的方向与偏振板的透射轴平行时的透射率，式(1)中表示为“MD”。另外，“TD透射率”是指从格兰-汤姆森棱镜射出的偏振光的方向与偏振板的透射轴正交时的透射率，式(1)中表示为“TD”。
单体透射率(％)＝(MD+TD)/2 式(1)
[表2]
产业上的可利用性
根据本发明，能够提供一种偏振板及使用该偏振板的液晶显示装置，所述偏振板能够防止将贴附于液晶单元的保护膜一体型偏振板与背光单元接合后因工序内的传送、下落等冲击导致的双面胶带的剥离，是有用的。
附图标记说明
10、50、60、70：偏振板
13、53、63、73：偏振片
14、15、55、65、68、74：保护膜
16、58、69、77：涂层
17、56、57、66、67、72、76：粘合层
20：图像显示元件
30：液晶显示装置
40：背光单元
41：双面胶带
42：导光板
43：棱镜阵列片
54、64、75：亮度增强膜
Claims (12)
1.一种液晶显示装置，其是具有偏振板的液晶显示装置，
所述偏振板是依序具有偏振片、保护膜A和涂层的偏振板，
所述保护膜A包含亮度增强膜，
在所述偏振片的距所述涂层远的一侧的面具有保护膜B，
所述涂层的距所述偏振片远的一侧的面的凹凸平均间隔Sm为10μm以下，
所述涂层的距所述偏振片远的一侧的面的算术平均粗糙度Ra为50nm以上，
所述保护膜B的距涂层远的一侧的面层叠有粘合剂层，
在图像显示元件的背光侧通过所述粘合剂层贴合有所述偏振板，
所述涂层与背光单元通过双面胶带贴合。
2.一种液晶显示装置，其是具有偏振板的液晶显示装置，
所述偏振板是依序具有偏振片、保护膜A和涂层的偏振板，
所述保护膜A包含亮度增强膜，
所述涂层的距所述偏振片远的一侧的面的凹凸平均间隔Sm为10μm以下，
所述涂层的距所述偏振片远的一侧的面的算术平均粗糙度Ra为50nm以上，
所述偏振片的距涂层远的一侧的面层叠有粘合剂层，
在图像显示元件的背光侧通过所述粘合剂层贴合有所述偏振板，
所述涂层与背光单元通过双面胶带贴合。
3.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述涂层包含二氧化硅粒子。
4.根据权利要求2所述的液晶显示装置，其中，所述涂层包含二氧化硅粒子。
5.根据权利要求3或4所述的液晶显示装置，其中，所述二氧化硅粒子是用具有聚合性不饱和基团的有机化合物进行了表面修饰的粒子。
6.根据权利要求3或4所述的液晶显示装置，其中，所述二氧化硅粒子的重量平均粒径为1nm～20nm。
7.根据权利要求1～4中任一项所述的液晶显示装置，其中，所述涂层为硬涂层。
8.根据权利要求1～4中任一项所述的液晶显示装置，其中，所述涂层的铅笔硬度为HB以上。
9.根据权利要求1～4中任一项所述的液晶显示装置，其中，所述涂层的可见度校正透射率为80％以上。
10.根据权利要求1～4中任一项所述的液晶显示装置，其中，所述偏振片的厚度为30μm以下。
11.根据权利要求1～4中任一项所述的液晶显示装置，其中，所述保护膜A包含选自纤维素系树脂、(甲基)丙烯酸系树脂、环状聚烯烃系树脂、聚酯系树脂和聚碳酸酯系树脂中的至少一种树脂。
12.根据权利要求1～4中任一项所述的液晶显示装置，其中，所述保护膜A具有面内相位差。
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