CN115485611A - 液晶显示器保护板、以及带曲面液晶显示器保护板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够抑制通过偏振滤光片观察位于液晶屏幕上的液晶显示器保护板时的颜色不均、变黑和着色等视认性的降低的液晶显示器保护板。液晶显示器保护板(1)包含在相位差调节层(21)的双面上层叠有基材层(22)的树脂板(16)。相位差调节层包含光弹性系数的绝对值为10.0×10‑12/Pa以下且取向双折射的绝对值为10.0×10‑4~100.0×10‑4的透明热塑性树脂(A)。基材层包含光弹性系数的绝对值为10.0×10‑12/Pa以下且取向双折射的绝对值小于10.0×10‑4的透明热塑性树脂(B)。相位差调节层的Tg比基材层的Tg高。基材层的合计厚度比相位差调节层的厚度大。树脂板的Re值为50~330nm。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示器保护板、以及带曲面液晶显示器保护板及其制造方法。
背景技术
在液晶显示器以及将液晶显示器与触控面板组合而得到的触控面板显示器中,为了防止表面的伤痕等,有时在其正面侧设置保护板。在本说明书中,将该保护板称为“液晶显示器保护板”。
液晶显示器保护板包含由至少一层热塑性树脂层构成的树脂板和根据需要形成在树脂板的至少一个表面上的固化覆膜。
在专利文献1中公开了包含甲基丙烯酸类树脂板和形成在其至少一个表面上的固化覆膜、适合作为便携式信息终端的显示窗保护板的耐擦伤性树脂板(权利要求1、2、7、第0010段等)。在专利文献2中公开了包含在聚碳酸酯类树脂层的一个表面上层叠有甲基丙烯酸类树脂层的层叠板和形成在该层叠板的甲基丙烯酸类树脂层上的固化覆膜的液晶显示器罩用聚碳酸酯类树脂层叠体(权利要求1、第0008段等)。
液晶显示器保护板设置在液晶显示器的正面侧(视认者侧),视认者通过该保护板观看液晶显示器的屏幕。在此,由于液晶显示器保护板几乎不改变来自液晶显示器的出射光的偏振性,因此通过偏光太阳镜等偏振滤光片观看屏幕时,根据出射光的偏振轴与偏振滤光片的透射轴所成的角度,有时屏幕变暗,图像的视认性降低(变黑现象)。
因此,正在研究能够抑制通过偏振滤光片观看液晶显示器的屏幕时的图像的视认性的降低的液晶显示器保护板。例如,在专利文献3中公开了包含在树脂板的至少一个表面上形成有固化覆膜的耐擦伤性树脂板、面内的延迟值(也称为“Re值”)为85~300nm的液晶显示器保护板(权利要求1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004-299199号公报
专利文献2:日本特开2006-103169号公报
专利文献3:日本特开2010-085978号公报
专利文献4:日本特开2018-103518号公报
发明内容
发明所要解决的问题
近年来,在车载用汽车导航系统和显示屏音响等用途中,从设计性和视认性等观点考虑,正在开发实施了曲面加工等形状加工的显示器。在具有曲面的显示器中使用与其形状一致的带曲面液晶显示器保护板。对于通过挤出成形等得到的平坦树脂板,根据需要形成固化覆膜,然后进行压制成形、真空成形和压空成形等热成形,由此能够制造带曲面液晶显示器保护板。液晶显示器保护板中所含的树脂板在热成形前和热成形后这两个阶段,Re值在适当的范围内,优选Re值的偏差小。
专利文献4的目的在于提供低温下的热成形性或印刷性优良、热成形后的着色和颜色不均的产生得到抑制的树脂层叠体(树脂板)。
在专利文献4中公开了一种树脂层叠体,其中,通过共挤出成形在聚碳酸酯类树脂层的至少一个面上层叠有丙烯酸类树脂层,宽度方向的加热收缩率为-10~0%,挤出方向的加热收缩率为0~10%,Re值为1500nm以下(权利要求1)。
在专利文献4中,通过聚碳酸酯类树脂具有由特定的一元酚衍生的末端结构,降低聚碳酸酯类树脂的玻璃化转变温度,能够实现低温下的热成形性(第0018段)。
专利文献4中记载的树脂层叠体优选在丙烯酸类树脂层上还具有硬涂层(权利要求7)。
在专利文献3、4中,树脂板优选为在聚碳酸酯类树脂层的至少一个表面上层叠有甲基丙烯酸类树脂层的层叠板(专利文献3的权利要求6、专利文献4的第0096段)。在这些层压板中,例如,通过根据树脂板的厚度调节成形条件,能够调节聚碳酸酯类树脂层的双折射,将液晶显示器保护板的Re值调节至适当的范围内(专利文献3的第0036段等)。
将表示应力与双折射的关系和取向双折射与应力双折射与光弹性系数的关系的图像图示于图7。
专利文献3、4中使用的聚碳酸酯类树脂的光弹性系数的绝对值为90×10-12/Pa,非常大,Re值因微小的应力而发生变化。因此,在使用聚碳酸酯类树脂的情况下,难以得到光学上均匀的液晶显示器保护板。例如,通过偏振滤光片观察位于液晶屏幕上的液晶显示器保护板时,有可能由于Re值的偏差而观察到颜色不均。特别是在热成形后,由于在热成形的冷却工序中产生的残余应力,存在树脂板的Re值的偏差变大的倾向。
专利文献1中使用的甲基丙烯酸类树脂的光弹性系数的绝对值小至3.2×10-12/Pa,Re值难以因应力而变化。因此,在使用甲基丙烯酸类树脂的情况下,能够得到光学上均匀的液晶显示器保护板。但是,由于甲基丙烯酸类树脂的取向双折射的绝对值小至4.0×10-4,因此,虽然也取决于厚度,但所得到的液晶显示器保护板的Re值具有减小至约20nm的倾向。因此,通过偏振滤光片观察位于液晶屏幕上的液晶显示器保护板时,根据出射光的偏振轴与偏振滤光片的透射轴所成的角度,有可能发生屏幕变得漆黑的变黑、图像的视认性降低。
另外,一般而言,在液晶显示器保护板的Re值大于适当的范围的情况下,在通过偏振滤光片进行视认的情况下,可见光区的各波长的光透射率的差变大,有可能看到各种颜色从而视认性降低(着色现象)。
本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供一种液晶显示器保护板,其在热成形前和热成形后这两个阶段,面内的延迟值(Re值)在适当的范围内,面内的延迟值(Re值)的偏差小,能够抑制通过偏振滤光片观察位于液晶屏幕上的液晶显示器保护板时的颜色不均、变黑和着色等视认性的降低。
用于解决问题的方法
本发明提供以下的[1]~[13]的液晶显示器保护板、以及带曲面液晶显示器保护板及其制造方法。
[1]一种液晶显示器保护板,其包含在相位差调节层的双面上层叠有基材层的平坦树脂板,
上述相位差调节层包含光弹性系数(CA)的绝对值为10.0×10-12/Pa以下并且取向双折射(ΔnA)的绝对值为10.0×10-4~100.0×10-4的透明热塑性树脂(A),所述取向双折射(ΔnA)通过将宽度为20mm、长度为40mm、厚度为1mm的试验片在比玻璃化转变温度高10℃的温度下以3mm/分钟的速度以100%的拉伸率进行单轴拉伸并测定该试验片的中央部分的面内的延迟值而求出,
上述基材层包含光弹性系数(CB)的绝对值为10.0×10-12/Pa以下并且取向双折射(ΔnB)的绝对值小于10.0×10-4的透明热塑性树脂(B),所述取向双折射(ΔnB)通过将宽度为20mm、长度为40mm、厚度为1mm的试验片在比玻璃化转变温度高10℃的温度下以3mm/分钟的速度以100%的拉伸率进行单轴拉伸并测定该试验片的中央部分的面内的延迟值而求出,
在将上述相位差调节层的玻璃化转变温度设为TgA、将上述基材层的玻璃化转变温度设为TgB时,TgA>TgB,
在将上述相位差调节层的厚度设为TA、将上述基材层的合计厚度设为TB时,TA<TB,
上述平坦树脂板的面内的延迟值(Re值)为50~330nm。
[2]如[1]所述的液晶显示器保护板,其中,上述平坦树脂板的宽度17cm、长度22cm的范围内的面内的延迟值(Re值)的标准偏差为15.0nm以下。
[3]如[1]或[2]所述的液晶显示器保护板,其中,上述平坦树脂板在加热至TgB以上且TgA以下的温度时,面内的延迟值(Re值)的加热后相对于加热前的变化率的绝对值为50%以下。
[4]如[1]~[3]中任一项所述的液晶显示器保护板,其中,上述平坦树脂板在加热至TgB以上且TgA以下的温度时,宽度17cm、长度22cm的范围内的面内的延迟值(Re值)的标准偏差为25.0nm以下。
[5]如[1]~[4]中任一项所述的液晶显示器保护板,其中,
透明热塑性树脂(A)包含芳香族乙烯基单体单元,
在将透明热塑性树脂(A)中的上述芳香族乙烯基单体单元的含量设为V[质量%]、将上述相位差调节层的厚度设为TA[mm]时,满足下述式(1),
6.0≤V×TA≤30.0…(1)。
[6]如[1]~[5]中任一项所述的液晶显示器保护板,其中,在至少一个最表面上具备固化覆膜。
[7]如[1]~[6]中任一项所述的液晶显示器保护板,其中,上述平坦树脂板为挤出成形板。
[8]一种带曲面液晶显示器保护板,其包含在相位差调节层的双面上层叠有基材层的具有曲面的树脂板,
上述相位差调节层包含光弹性系数(CA)的绝对值为10.0×10-12/Pa以下并且取向双折射(ΔnA)的绝对值为10.0×10-4~100.0×10-4的透明热塑性树脂(A),所述取向双折射(ΔnA)通过将宽度为20mm、长度为40mm、厚度为1mm的试验片在比玻璃化转变温度高10℃的温度下以3mm/分钟的速度以100%的拉伸率进行单轴拉伸并测定该试验片的中央部分的面内的延迟值而求出,
上述基材层包含光弹性系数(CB)的绝对值为10.0×10-12/Pa以下并且取向双折射(ΔnB)的绝对值小于10.0×10-4的透明热塑性树脂(B),所述取向双折射(ΔnB)通过将宽度为20mm、长度为40mm、厚度为1mm的试验片在比玻璃化转变温度高10℃的温度下以3mm/分钟的速度以100%的拉伸率进行单轴拉伸并测定该试验片的中央部分的面内的延迟值而求出,
在将上述相位差调节层的玻璃化转变温度设为TgA、将上述基材层的玻璃化转变温度设为TgB时,TgA>TgB,
在将上述相位差调节层的厚度设为TA、将上述基材层的合计厚度设为TB时,TA<TB,
上述具有曲面的树脂板的面内的延迟值为50~330nm。
[9]如[8]所述的带曲面液晶显示器保护板,其中,上述具有曲面的树脂板的宽度17cm、长度22cm的范围内的面内的延迟值的标准偏差为25.0nm以下。
[10]如[8]或[9]所述的带曲面液晶显示器保护板,其中,
透明热塑性树脂(A)包含芳香族乙烯基单体单元,
在将透明热塑性树脂(A)中的上述芳香族乙烯基单体单元的含量设为V[质量%]、将上述相位差调节层的厚度设为TA[mm]时,满足下述式(1),
6.0≤V×TA≤30.0…(1)。
[11]如[8]~[10]中任一项所述的带曲面液晶显示器保护板,其中,在至少一个最表面上具备固化覆膜。
[12]如[8]~[11]中任一项所述的带曲面液晶显示器保护板,其中,上述具有曲面的树脂板为对平坦树脂板进行热成形而得到的热成形板。
[13][8]~[12]中任一项所述的带曲面液晶显示器保护板的制造方法,其具有:
成形出在上述相位差调节层的双面上层叠有上述基材层的平坦树脂板的工序;以及
将上述平坦树脂板加热至TgB以上且TgA以下的温度、并热成形为具有曲面的形状的工序。
发明效果
根据本发明,能够提供一种液晶显示器保护板,其在热成形前和热成形后这两个阶段,面内的延迟值(Re值)在适当的范围内,面内的延迟值(Re值)的偏差小,能够抑制通过偏振滤光片观察位于液晶屏幕上的液晶显示器保护板时的颜色不均、变黑和着色等视认性的降低。
附图说明
图1为本发明的第一实施方式的液晶显示器保护板的示意截面图。
图2为本发明的第二实施方式的液晶显示器保护板的示意截面图。
图3为本发明的一个实施方式的挤出成形板的制造装置的示意图。
图4为比较例用液晶显示器保护板的示意截面图。
图5为在[实施例]项中使用的树脂模具的示意立体图。
图6为成形率的求法的说明图。
图7为表示应力与双折射的关系和取向双折射与应力双折射与光弹性系数的关系的图像图。
具体实施方式
通常,对于薄膜成形体,根据厚度使用“膜”、“片”或“板”的术语,但它们之间没有明确的区别。在本说明书中所述的“树脂板”中包含“树脂膜”和“树脂片”。
在本说明书中,一般的材料的玻璃化转变温度用“Tg”表示。
[液晶显示器保护板]
本发明涉及液晶显示器保护板。液晶显示器保护板能够适合用于液晶显示器以及将液晶显示器与触控面板组合而得到的触控面板显示器的保护用途。
本发明的液晶显示器保护板包含在相位差调节层的双面上层叠有基材层的平坦树脂板。平坦树脂板优选为挤出成形板。
可以对上述本发明的液晶显示器保护板进行热成形,制造带曲面液晶显示器保护板。
本发明的带曲面液晶显示器保护板包含在相位差调节层的双面上层叠有基材层的具有曲面的树脂板,还根据需要包含固化覆膜。具有曲面的树脂板为对平坦树脂板进行热成形而得到的热成形板。
本发明的液晶显示器保护板和带曲面液晶显示器保护板可以根据需要在至少一个最表面上具备固化覆膜。
在本发明的液晶显示器保护板和带曲面液晶显示器保护板中,相位差调节层包含具有特定光学特性的透明热塑性树脂(A),基材层包含具有特定光学特性的透明热塑性树脂(B)。在将相位差调节层的玻璃化转变温度设为TgA(℃)、将基材层的玻璃化转变温度设为TgB(℃)时,TgA>TgB。在将相位差调节层的厚度设为TA、将基材层的合计厚度设为TB时,TA<TB。
平坦树脂板和具有曲面的树脂板的面内的延迟值(也称为“Re值”)为50~330nm。
平坦树脂板优选宽度17cm、长度22cm的范围内的Re值的标准偏差为15.0nm以下。
平坦树脂板在加热至TgB以上且TgA以下的温度时,Re值的加热后相对于加热前的变化率的绝对值优选为50%以下。
平坦树脂板在加热至TgB以上且TgA以下的温度时,宽度17cm、长度22cm的范围内的Re值的标准偏差优选为25.0nm以下。
具有曲面的树脂板优选宽度17cm、长度22cm的范围内的Re值的标准偏差为25.0nm以下。
图1、图2为本发明的第一实施方式、第二实施方式的液晶显示器保护板的示意截面图。在图中,符号1、2表示液晶显示器保护板,符号16表示平坦树脂板,符号21表示相位差调节层,符号22表示基材层,符号31表示固化覆膜。
第一实施方式的液晶显示器保护板1由在相位差调节层21的双面上层叠有基材层22的3层结构的平坦树脂板16构成。
第二实施方式的液晶显示器保护板2是在相位差调节层21的双面上层叠有基材层22的3层结构的平坦树脂板16的至少一个表面上形成有固化覆膜31的液晶显示器保护板。在图2所示的例子中,在平坦树脂板16的双面上形成有固化覆膜31。
液晶显示器保护板的构成不限于图示例,只要不脱离本发明的主旨,则可以进行适当的设计变更。
可以对如图1、图2所示的平坦的液晶显示器保护板进行热成形,制造带曲面液晶显示器保护板。
在平坦树脂板和具有曲面的树脂板中,相位差调节层包含光弹性系数(CA)的绝对值为10.0×10-12/Pa以下并且取向双折射(ΔnA)的绝对值为10.0×10-4~100.0×10-4的透明热塑性树脂(A),所述取向双折射(ΔnA)通过将宽度为20mm、长度为40mm、厚度为1mm的试验片在比玻璃化转变温度高10℃的温度下以3mm/分钟的速度以100%的拉伸率进行单轴拉伸并测定单轴拉伸后的试验片的中央部分的面内的延迟值而求出。
“延迟”是指分子主链方向的光和与其垂直的方向的光的相位差。通常,高分子通过加热熔融成形而能够得到任意的形状,但已知由于在加热和冷却的过程中产生的应力和分子的取向而产生延迟。需要说明的是,在本说明书中,只要没有特别说明,则“延迟”表示面内的延迟。
通常,树脂板的Re值由下述式(i)表示。
[树脂板的Re值]=[双折射(ΔN)]×[厚度(d)]…(i)
双折射(ΔN)由下述式(ii)表示。
[双折射]=[应力双折射]+[取向双折射]…(ii)
应力双折射、取向双折射分别由下述式(iii)、(iv)表示。
[应力双折射]=[光弹性系数(C)]×[应力]…(iii)
[取向双折射]=[固有双折射]×[取向度]…(iv)
在式(iv)中,取向度为0~1.0范围的值。
将表示应力与双折射的关系和取向双折射与应力双折射与光弹性系数的关系的图像图示于图7。
在本发明中,利用图7中示意性示出的光弹性系数和取向双折射来确定透明热塑性树脂(A)和透明热塑性树脂(B)的光学特性。
在本发明的液晶显示器保护板和带曲面液晶显示器保护板中,通过包含含有上述具有特定光学特性的透明热塑性树脂(A)的相位差调节层,能够抑制通过偏振滤光片观察位于液晶屏幕上的液晶显示器保护板时的颜色不均和变黑等视认性的降低。
在本说明书中,只要没有特别说明,则“树脂板的Re值”为宽度17cm、长度22cm的测定范围内的约11万点的双折射像素数的Re值的平均值。只要没有特别说明,则“树脂板的Re值的标准偏差”为宽度17cm、长度22cm的测定范围内的约11万点的双折射像素数的Re值的标准偏差。
Re值的平均值和标准偏差例如可以使用Photonic Lattice公司制造的延迟测定器“WPA-100-L”,通过在后述[实施例]项中记载的方法测定。
平坦树脂板和具有曲面的树脂板的Re值为50~330nm,优选为70~250nm,更优选为80~200nm,特别优选为90~150nm,最优选为100~140nm。
当Re值小于上述下限值时,通过偏振滤光片观察位于液晶屏幕上的液晶显示器保护板时,有可能与出射光的偏振轴与偏振滤光片的透射轴的关系无关地发生变黑。在Re值大于上述上限值时,通过偏振滤光片进行视认时,可见光区的各波长的光透射率的差变大,有可能看到各种颜色从而视认性降低(着色现象)。
平坦树脂板和具有曲面的树脂板的Re值的标准偏差小时,Re值的偏差小,从而优选。如果Re值的标准偏差充分小,则通过偏振滤光片观察位于液晶屏幕上的液晶显示器保护板时,由Re值的偏差引起的颜色不均得到抑制,视认性提高。
平坦树脂板的Re值的标准偏差优选为15nm以下,更优选为10nm以下,进一步优选为7nm以下,特别优选为5nm以下,最优选为4nm以下。
具有曲面的树脂板的Re值的标准偏差优选为25.0nm以下,更优选为20.0nm以下,特别优选为15.0nm以下,最优选为10.0nm以下。
平坦树脂板的Re值和Re值的标准偏差优选不因热成形而大幅变化。在本发明中,热成形温度优选为TgB以上且TgA以下,更优选为TgB以上且小于TgA的温度。
平坦树脂板在加热至TgB以上且TgA以下的温度时,Re值的加热后相对于加热前的变化率的绝对值优选为50%以下,更优选为45%以下,进一步优选为40%以下,特别优选为35%以下,最优选为30%以下。
Re值的加热后相对于加热前的变化率用下述式表示。
[Re值的加热后相对于加热前的变化率](%)=([加热后的Re值]-[加热前的Re值])/[加热前的Re值]×100
平坦树脂板在加热至TgB以上且TgA以下的温度时,宽度17cm、长度22cm的范围内的Re值的标准偏差优选为25.0nm以下,更优选为20.0nm以下,特别优选为15.0nm以下,最优选为10.0nm以下。
平坦树脂板和具有曲面的树脂板整体的厚度(d)没有特别限制,优选为0.2~4.5mm,更优选为0.3~4.0mm,特别优选为0.4~3.0mm。过薄时,有可能液晶显示器保护板的刚性变得不充分,过厚时,有可能妨碍液晶显示器或包含其的触控面板显示器的轻量化。
(相位差调节层)
平坦树脂板和具有曲面的树脂板包含相位差调节层。相位差调节层为主要决定液晶显示器保护板的Re值的层,包含具有特定光学特性的透明热塑性树脂(A)。
<透明热塑性树脂(A)>
透明热塑性树脂(A)的光弹性系数(CA)的绝对值为10.0×10-12/Pa以下,优选为8.0×10-12/Pa以下,更优选为6.0×10-12/Pa以下,特别优选为5.0×10-12/Pa以下,最优选为4.0×10-12/Pa以下。当光弹性系数(CA)的绝对值为上述上限值以下时,由在挤出成形等成形加工时产生的残余应力引起的应力双折射小(参照图7),能够减小液晶显示器保护板的Re值的标准偏差。其结果是,通过偏振滤光片观察位于液晶屏幕上的液晶显示器保护板时,由Re值的偏差引起的颜色不均得到抑制,视认性提高。
透明热塑性树脂(A)的取向双折射(ΔnA)的绝对值为10.0×10-4~100.0×10-4,优选为20.0×10-4~90.0×10-4,更优选为30.0×10-4~70.0×10-4,特别优选为35.0×10-4~60.0×10-4。当透明热塑性树脂(A)的取向双折射(ΔnA)的绝对值在上述范围内时,能够将液晶显示器保护板的Re值控制为适当的范围。
取向双折射依赖于聚合物的取向度,因此受到成形条件和拉伸条件等制造条件的影响。在本说明书中,只要没有特别说明,则“取向双折射”通过在后述[实施例]项中记载的方法测定。
透明热塑性树脂(A)只要是满足本发明中规定的光弹性系数(CA)和取向双折射(ΔnA)的范围的透明热塑性树脂,则没有特别限定。
在一个方式中,透明热塑性树脂(A)可以包含一种或两种以上的芳族乙烯基单体单元。作为芳香族乙烯基单体,没有特别限制,可以列举:苯乙烯(St);2-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、4-乙基苯乙烯和4-叔丁基苯乙烯等核烷基取代苯乙烯;α-甲基苯乙烯和4-甲基-α-甲基苯乙烯等α-烷基取代苯乙烯等。其中,从获得性的观点考虑,优选苯乙烯(St)。
将透明热塑性树脂(A)中的芳香族乙烯基单体单元的含量设为V[质量%],将相位差调节层的厚度设为TA[mm]。它们的积(V×TA)优选满足下述式(1)。
6.0≤V×TA≤30.0…(1)
透明热塑性树脂(A)的光弹性系数(CA)的绝对值小,应力双折射几乎为零。在透明热塑性树脂(A)包含苯乙烯(St)单元等芳香族乙烯基单体单元的情况下,取向双折射(ΔnA)具有依赖于透明热塑性树脂(A)中的芳香族乙烯基单体单元的含量V[质量%]的倾向。因此,V×TA与液晶显示器保护板的Re值强烈相关。在V×TA满足上述式(1)的情况下,能够将液晶显示器保护板的Re值控制为适当的范围。
透明热塑性树脂(A)可以为除了具有芳香族乙烯基单体单元以外、还具有甲基丙烯酸甲酯(MMA)单元等甲基丙烯酸酯单元、马来酸酐单元等酸酐单元、丙烯腈单元等其它单体单元的共聚物。
作为包含芳香族乙烯基单体单元的透明热塑性树脂(A)的具体例,可以列举:甲基丙烯酸酯-苯乙烯共聚物(MS树脂);苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA树脂);苯乙烯-甲基丙烯酸酯-马来酸酐共聚物(SMM树脂);α-甲基苯乙烯-马来酸酐-甲基丙烯酸酯共聚物(αStMM树脂);丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS树脂);丙烯酰亚胺树脂等。它们可以使用一种或两种以上。
作为上述树脂的市售品,可以列举以下的产品。
MS树脂:东洋苯乙烯制造的“トーヨーMS”等,
SMA树脂:大赛璐-赢创制造的“Plexiglas FT15”,Polyscope制造的“XIBOND”、“XIRAN”等,
SMM树脂:デンカ制造的“レジスファイ”等,
AS树脂:日本エイアンドエル制造的“ライタック-A”等,
丙烯酰亚胺树脂:大赛璐-赢创制造的“Pleximid”等。
透明热塑性树脂(A)只要满足本发明中规定的光弹性系数(CA)和取向双折射(ΔnA)的范围,则可以为不含芳香族乙烯基单体单元的树脂。作为不含芳香族乙烯基单体单元的透明热塑性树脂(A),可以列举包含甲基丙烯酸甲酯单元等甲基丙烯酸酯单元和选自戊二酰亚胺单元、N-取代或未取代马来酰亚胺单元和内酯环单元中的至少一种单元的改性甲基丙烯酸类树脂。它们可以使用一种或两种以上。
透明热塑性树脂(A)可以为包含满足本发明中规定的光弹性系数(CA)和取向双折射(ΔnA)的范围的芳香族乙烯基单体单元的树脂与不包含满足本发明中规定的光弹性系数(CA)和取向双折射(ΔnA)的范围的芳香族乙烯基单体单元的树脂(改性甲基丙烯酸类树脂等)的混合物。
在本发明中,上述以外的一般的甲基丙烯酸类树脂(非改性的甲基丙烯酸类树脂)和聚碳酸酯类树脂的光弹性系数和/或取向双折射在本发明的规定范围外,不包含在透明热塑性树脂(A)中。
聚碳酸酯类树脂的光弹性系数的绝对值为90×10-12/Pa,非常大,Re值因微小的应力而发生变化。因此,在使用聚碳酸酯类树脂的情况下,难以得到光学上均匀的液晶显示器保护板。例如,通过偏振滤光片观察位于液晶屏幕上的液晶显示器保护板时,有可能由于Re值的偏差而观察到颜色不均。
特别是,相对于热成形前,在热成形后存在树脂板的Re值的变化大、树脂板的Re值的偏差变大的倾向。热成形工序例如具有加热树脂板的工序、将模具按压到加热后的树脂板上的工序、在模具内冷却树脂板的工序和将冷却后的树脂板从模具中取出的工序。在冷却工序中,在树脂板内产生应变(残余应力)。在使用光弹性系数的绝对值大的聚碳酸酯类树脂的树脂板中,由于在热成形的冷却工序中产生的残余应力而产生显著的延迟不均,存在树脂板的Re值的偏差变大的倾向。
甲基丙烯酸类树脂的光弹性系数的绝对值小至3.2×10-12/Pa,Re值难以因应力而变化。因此,在使用甲基丙烯酸类树脂的情况下,能够得到光学上均匀的液晶显示器保护板。但是,由于甲基丙烯酸类树脂的取向双折射的绝对值小至4.0×10-4,因此,虽然也取决于厚度,但所得到的液晶显示器保护板的Re值具有减小至约20nm的倾向。因此,通过偏振滤光片观察位于液晶屏幕上的液晶显示器保护板时,根据出射光的偏振轴与偏振滤光片的透射轴所成的角度,有可能发生屏幕变得漆黑的变黑、图像的视认性降低。
相位差调节层的厚度(TA)没有特别限制,优选为0.05~3.0mm,更优选为0.05~0.5mm,特别优选为0.1~0.3mm,最优选为0.1~0.2mm。
相位差调节层可以少量包含光弹性系数和/或取向双折射在透明热塑性树脂(A)的规定之外的一种以上其它聚合物。作为其它聚合物的种类,没有特别限制,可以列举:一般的非改性的甲基丙烯酸类树脂、聚碳酸酯类树脂、聚乙烯和聚丙烯等聚烯烃、聚酰胺、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚酯、聚砜、聚苯醚、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺和聚缩醛等其它热塑性树脂;酚醛树脂、三聚氰胺树脂、有机硅树脂和环氧树脂等热固性树脂等。
一般的非改性的甲基丙烯酸类树脂例如为包含一种以上甲基丙烯酸酯单元的树脂。
相位差调节层中的透明热塑性树脂(A)的含量优选多,优选为90质量%以上,更优选为95质量%以上,特别优选为98质量%以上。相位差调节层中的其它聚合物的含量优选为10质量%以下,更优选为5质量%以下,特别优选为2质量%以下。
相位差调节层可以根据需要包含各种添加剂。作为添加剂,可以列举着色剂、抗氧化剂、热劣化防止剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、润滑剂、脱模剂、高分子加工助剂、防静电剂、阻燃剂、光扩散剂、消光剂、核壳粒子和嵌段共聚物等橡胶成分(耐冲击性改质剂)和荧光体等。添加剂的含量可以在不损害本发明效果的范围内适当设定。相对于相位差调节层的构成树脂100质量份,例如优选抗氧化剂的含量为0.01~1质量份,紫外线吸收剂的含量为0.01~3质量份,光稳定剂的含量为0.01~3质量份,润滑剂的含量为0.01~3质量份。
在向相位差调节层中添加其它聚合物和/或添加剂的情况下,添加时机可以为透明热塑性树脂(A)的聚合时,也可以为聚合后。
相位差调节层可以为由包含透明热塑性树脂(A)和公知的橡胶成分(耐冲击性改质剂)的树脂组合物构成的树脂层。作为橡胶成分,可以列举核壳结构的多层结构聚合物粒子、具有萨拉米香肠(Salami)结构的橡胶状聚合物和嵌段聚合物等。橡胶成分可以包含二烯类单体单元和丙烯酸烷基酯类单体单元等。从相位差调节层的透明性的观点考虑,优选橡胶成分的折射率与作为主要成分的透明热塑性树脂(A)的折射率之差更小。
相位差调节层的玻璃化转变温度(TgA)只要满足TgA>TgB,则没有特别限制。优选为90~170℃,更优选为100~160℃,特别优选为110~155℃,最优选为130~155℃。
需要说明的是,“相位差调节层的玻璃化转变温度(TgA)”为包含一种以上透明热塑性树脂(A)和根据需要的一种以上任选成分的相位差调节层的全部构成材料的玻璃化转变温度。
TgA与TgB之差(TgA-TgB)优选为5~70℃,更优选为10~50℃,特别优选为15~45℃,最优选为20~40℃。如果TgA-TgB在上述范围内,则如下所述能够抑制树脂板的Re值的变化,并且能够将树脂板良好地热成形,还能够抑制所得到的带曲面液晶显示器保护板的变形。
在本发明中,可以优选在TgB以上且TgA以下的温度下进行热成形。
更优选在TgB+10℃~TgB+30℃的温度下进行热成形。如果在该温度范围内,则能够将树脂板良好地热成形为所期望的形状,能够将在热成形的冷却工序中产生的残余应力抑制得较小。在此情况下,能够抑制Re值的变化,能够抑制所得到的带曲面液晶显示器保护板的变形。例如,在对带曲面液晶显示器保护板实施车载用显示器的可靠试验(例如在105℃下1000小时或在85℃85%RH下72小时)的情况下,由残余应力的释放引起的变形得到抑制,从而优选。
特别优选在TgB+10℃~TgB+30℃的范围内且小于TgA的温度下进行热成形。如果为小于TgA的温度,则相位差调节层的应力和取向不会被释放,因此有效地抑制Re值的变化和带曲面液晶显示器保护板的变形,从而优选。
在小于TgB+10℃的温度下进行热成形时,难以将树脂板热成形为所期望的形状。如果在该温度范围内也施加大的载荷或延长成形时间等,则也能够热成形为所期望的形状,但在树脂板产生大的成形应力。对在该条件下得到的带曲面液晶显示器保护板实施车载用显示器的可靠试验的情况下,大的残余应力被释放,有可能大幅变形。
(基材层)
平坦树脂板和具有曲面的树脂板包含层叠在上述相位差调节层的双面上、玻璃化转变温度(Tg)比相位差调节层低的基材层。基材层能够增加树脂板整体的厚度(d)、提高树脂板的刚性。
在上述层叠结构中,能够得到如下所述的作用效果。
在TgB以上且TgA以下的温度下对在表面上具有相位差调节层的平坦树脂板进行热成形的情况下,有可能在相位差调节层中产生裂纹。特别是在相位差调节层包含SMA树脂和SMM树脂等脆的树脂的情况下,在上述温度下进行热成形时,在相位差调节层中容易产生裂纹。
在相位差调节层的双面上形成有基材层的平坦树脂板中,即使在相位差调节层包含SMA树脂和SMM树脂等脆的树脂的情况下,在TgB以上且TgA以下的温度下进行热成形时,也能够有效地抑制相位差调节层的裂纹。
在热成形的加热工序中,在表面的温度先上升之后,内部的温度上升。在相位差调节层的双面上形成有基材层的层叠结构中,与位于表面的基材层相比更位于内部的相位差调节层的温度难以上升。因此,与对在表面上具有相位差调节层的平坦树脂板进行加热相比,能够有效地抑制热成形后相对于热成形前的Re值的变化。
基材层优选为不影响液晶显示器保护板的Re值的树脂层,优选为包含光弹性系数和取向双折射充分小的透明热塑性树脂(B)的树脂层。只要各基材层为包含具有上述光学特性的透明热塑性树脂(B)的树脂层,则层叠在相位差调节层的双面上的基材层的组成和厚度可以相同,也可以不相同。
<透明热塑性树脂(B)>
透明热塑性树脂(B)的光弹性系数(CB)的绝对值优选小,优选为10.0×10-12/Pa以下,更优选为8.0×10-12/Pa以下,进一步优选为6.0×10-12/Pa以下,特别优选为5.0×10-12/Pa以下,最优选为4.0×10-12/Pa以下。当光弹性系数(CB)的绝对值为上述上限值以下时,由在挤出成形等成形加工时产生的残余应力引起的应力双折射充分小(参照图7),能够减小树脂板的Re值的标准偏差。其结果是,通过偏振滤光片观察位于液晶屏幕上的液晶显示器保护板时,由Re值的偏差引起的颜色不均得到抑制,视认性提高。
透明热塑性树脂(B)的取向双折射(ΔnB)优选小,优选小于10.0×10-4,更优选为8.0×10-4以下,进一步优选为6.0×10-4以下,特别优选为4.0×10-4以下,最优选为2.0×10-4以下。当透明热塑性树脂(B)的取向双折射(ΔnB)的绝对值为上述上限值以下时,对树脂板的Re值产生的影响充分小(参照图7),能够将树脂板的Re值良好地控制为适当的范围。
透明热塑性树脂(B)只要是满足本发明中规定的光弹性系数(CB)和取向双折射(ΔnB)的范围的透明热塑性树脂,则没有特别限定。作为具体例,可以列举一般的非改性的甲基丙烯酸类树脂(PM)、利用戊二酰亚胺单元、N-取代或未取代马来酰亚胺单元、内酯环单元等进行改性而得到的改性甲基丙烯酸类树脂和环烯烃聚合物(COP)等。透明热塑性树脂(B)可以使用一种或两种以上。
甲基丙烯酸类树脂(PM)为包含来源于一种以上甲基丙烯酸酯的结构单元的均聚物或共聚物。从透明性的观点考虑,甲基丙烯酸类树脂(PM)中的甲基丙烯酸酯单体单元的含量优选为50质量%以上,更优选为80质量%以上,特别优选为90质量%以上,也可以为100质量%。
作为优选的甲基丙烯酸酯,例如可以列举:甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸单环脂肪族烃酯、甲基丙烯酸多环脂肪族烃酯等。从透明性的观点考虑,甲基丙烯酸类树脂(PM)优选包含MMA单元,甲基丙烯酸类树脂(PM)中的MMA单元的含量优选为50质量%以上,更优选为80质量%以上,特别优选为90质量%以上,可以为100质量%。
甲基丙烯酸类树脂(PM)可以包含来源于甲基丙烯酸酯以外的一种以上其它单体的结构单元。作为其它单体,可以列举:丙烯酸甲酯(MA)、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸2-乙基己酯和丙烯酸2-羟基乙酯等丙烯酸酯;苯乙烯类;丙烯腈、甲基丙烯腈;马来酸酐、苯基马来酰亚胺、环己基马来酰亚胺;等。其中,从透明性的观点考虑,优选MA。例如,MMA与MA的共聚物的透明性优良,从而优选。该共聚物中的MMA的含量优选为80质量%以上,更优选为85质量%以上,特别优选为90质量%以上,可以为100质量%。
甲基丙烯酸类树脂(PM)优选通过将包含MMA的一种以上甲基丙烯酸酯和根据需要的其它单体聚合而得到。在使用多种单体的情况下,通常在混合多种单体而制备单体混合物后进行聚合。作为聚合方法,没有特别限制,从生产率的观点考虑,优选本体聚合法、悬浮聚合法、溶液聚合法和乳液聚合法等自由基聚合法。
只要满足本发明中规定的光弹性系数(CB)和取向双折射(ΔnB)的范围,则作为透明热塑性树脂(B),可以使用作为透明热塑性树脂(A)例示的种类的树脂(具体而言,MS树脂、SMA树脂、SMM树脂、AS树脂和改性甲基丙烯酸类树脂等)。根据单体组成或改性率,作为透明热塑性树脂(A)例示的种类的树脂有时可以作为透明热塑性树脂(B)使用。
聚碳酸酯类树脂的光弹性系数和取向双折射在本发明的规定范围外,不包含在透明热塑性树脂(B)中。
聚碳酸酯类树脂的光弹性系数的绝对值为90×10-12/Pa,非常大,Re值因微小的应力而发生变化。因此,在使用聚碳酸酯类树脂的情况下,难以得到光学上均匀的液晶显示器保护板。例如,通过偏振滤光片观察位于液晶屏幕上的液晶显示器保护板时,有可能由于Re值的偏差而观察到颜色不均。特别是,相对于热成形前,在热成形后,存在树脂板的Re值的变化大、树脂板的Re值的偏差变大的倾向。
如上所述,在将相位差调节层的玻璃化转变温度设为TgA(℃)、将基材层的玻璃化转变温度为TgB(℃)时,TgA>TgB。
基材层的玻璃化转变温度(TgB)只要满足TgA>TgB,就没有特别限制。优选为80~160℃,更优选为100~150℃,特别优选为110~140℃,最优选为110~130℃。
需要说明的是,“基材层的玻璃化转变温度(TgB)”为包含一种以上透明热塑性树脂(B)和根据需要的一种以上任选成分的基材层的全部构成材料的玻璃化转变温度。
将层叠在相位差调节层的双面上的基材层的合计厚度设为TB。在本发明的液晶显示器保护板中,基材层的合计厚度(TB)设计得比相位差调节层的厚度(TA)大。即,本发明的液晶显示器保护板满足TA<TB。基材层的合计厚度(TB)只要满足TA<TB就没有特别限制,可以根据液晶显示器保护板的期望的厚度和刚性适当设计。TB优选为0.05~4.0mm,更优选为0.5~3.0mm,特别优选为1.0~3.0mm,最优选为1.5~2.5mm。
在本发明中,TB/TA>1,优选为TB/TA≥1.2,更优选为TB/TA≥1.5,进一步优选为TB/TA≥2.0,特别优选为TB/TA≥5.0,最优选为TB/TA≥7.0。
如果TA和TB处于上述关系,则基材层的合计厚度(TB)相对于树脂板整体的厚度(d)的比例充分大,在曲面成形等热成形时能够在适合于基材层的温度下进行成形,从而优选。
在相位差调节层的厚度(TA)比基材层的合计厚度(TB)大的情况下,在基材层的玻璃化转变温度(TgB)附近的温度的热成形中,难以实现所期望的成形率(赋形率)。在此情况下,需要在大于相位差调节层的玻璃化转变温度(TgA)的温度下进行热成形。在该温度条件下,相位差调节层的取向度降低,Re值降低,通过偏振滤光片观察位于液晶屏幕上的液晶显示器保护板时,有可能产生变黑。如果TA<TB,则在热成形时能够在适合于基材层的温度下进行成形,从而优选。
基材层可以少量包含光弹性系数和/或取向双折射在透明热塑性树脂(B)的规定之外的一种以上其它聚合物。作为其它聚合物的种类,没有特别限制,可以列举聚碳酸酯类树脂、聚乙烯和聚丙烯等聚烯烃、聚酰胺、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚酯、聚砜、聚苯醚、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺和聚缩醛等其它热塑性树脂;酚醛树脂、三聚氰胺树脂、有机硅树脂和环氧树脂等热固性树脂等。
基材层中的透明热塑性树脂(B)的含量优选多,优选为90质量%以上,更优选为95质量%以上,特别优选为98质量%以上。基材层中的其它聚合物的含量优选为10质量%以下,更优选为5质量%以下,特别优选为2质量%以下。
基材层可以根据需要包含各种添加剂。添加剂的种类的例示和优选的添加量与相位差调节层中可以使用的添加剂相同。
在向基材层中添加其它聚合物和/或添加剂的情况下,添加时机可以为透明热塑性树脂(B)的聚合时,也可以为聚合后。
基材层可以为由包含透明热塑性树脂(B)和公知的橡胶成分(耐冲击性改质剂)的树脂组合物构成的树脂层。橡胶成分的例示与相位差调节层中可以使用的橡胶成分相同。从基材层的透明性的观点考虑,优选橡胶成分的折射率与作为主要成分的透明热塑性树脂(B)的折射率之差更小。
(其它树脂层)
平坦树脂板和具有曲面的树脂板可以具有相位差调节层和基材层以外的其它树脂层。作为树脂板的层叠结构,可以列举:基材层-相位差调节层-基材层的3层结构;基材层-相位差调节层-基材层-其它树脂层的4层结构;基材层-相位差调节层-其它树脂层-基材层的4层结构等。
(固化覆膜)
本发明的液晶显示器保护板和带曲面液晶显示器保护板可以根据需要在至少一个最表面上具备固化覆膜。
在带曲面液晶显示器保护板的至少一个最表面上具备固化覆膜的情况下,形成固化覆膜的时机可以为曲面加工之前也可以为曲面加工之后。可以在平坦的液晶显示器保护板的至少一个表面上形成固化覆膜后进行曲面加工,也可以对平坦的液晶显示器保护板进行曲面加工,并在所得到的带曲面液晶显示器保护板的至少一个表面上形成固化覆膜。
固化覆膜可以作为耐擦伤性层(硬涂层)或用于视认性提高效果的低反射性层发挥作用。固化覆膜可以通过公知方法形成。
作为固化覆膜的材料,可以列举无机系、有机系、有机无机系和有机硅系等,从生产率的观点考虑,优选有机系和有机无机系。
无机系固化覆膜例如可以通过利用真空蒸镀和溅射等气相成膜将SiO2、Al2O3、TiO2和ZrO2等金属氧化物等无机材料进行成膜而形成。
有机系固化覆膜例如可以通过将包含三聚氰胺类树脂、醇酸类树脂、聚氨酯类树脂和丙烯酸类树脂等树脂的涂料涂覆并加热固化或者将包含多官能丙烯酸类树脂的涂料涂覆并使其紫外线固化而形成。
有机无机系固化覆膜例如可以通过在表面上涂覆包含引入了光聚合反应性官能团的二氧化硅超微粒子等无机超微粒子和固化性有机成分的紫外线固化性硬涂涂料,并利用紫外线照射使固化性有机成分与无机超微粒子的光聚合反应性官能团发生聚合反应而形成。在该方法中,可以得到无机超微粒子以与有机基质化学结合的状态分散在有机基质中的网眼状的交联涂膜。
有机硅系固化覆膜例如可以通过使碳功能性烷氧基硅烷、烷基三烷氧基硅烷和四烷氧基硅烷等部分水解物或在它们中配合有胶态二氧化硅的材料缩聚而形成。
在上述方法中,作为材料的涂覆方法,可以列举:浸涂、凹版辊涂等各种辊涂、流涂、棒式涂布、刮刀涂布、喷涂、口模式涂布和刮棒涂布等。
耐擦伤性(硬涂性)固化覆膜(耐擦伤性层、硬涂层)的厚度优选为2~30μm,更优选为5~20μm。过薄时,表面硬度变得不充分,过厚时,有可能因制造工序中的弯折而产生裂纹。低反射性固化覆膜(低反射性层)的厚度优选为80~200nm,更优选为100~150nm。无论是过薄还是过厚,均有可能使低反射性能变得不充分。
此外,本发明的液晶显示器保护板和带曲面液晶显示器保护板可以根据需要在表面上具有防眩光(Antiglare)层、防反射(Antireflection)层和防指纹层等公知的表面处理层。
[液晶显示器保护板的制造方法]
本发明的平坦的液晶显示器保护板的制造方法具有成形出在相位差调节层的双面上层叠有玻璃化转变温度(Tg)相对低的基材层的平坦的挤出树脂板的工序(1)。
带有固化覆膜的平坦的液晶显示器保护板的制造方法具有上述工序(1)和在所得到的挤出树脂板的至少一个表面上形成固化覆膜的工序(2)。
(工序(1))
平坦的液晶显示器保护板优选使用共挤出成形法来进行成形。
以下,对利用共挤出成形法的平坦的挤出树脂板的制造方法进行说明。
在图3中,作为一个实施方式,示出包含T型模头11、第一冷却辊~第三冷却辊12~14和一对引离辊15的挤出成形装置的示意图。
各层的构成树脂分别使用挤出机熔融混炼,以所期望的层叠结构的形态,从具有宽的吐出口的T型模头11以板状的形态共挤出。
作为层叠方式,可以列举在T型模头流入前层叠的供料头方式和在T型模头内部层叠的多歧管方式等。从提高层间的界面平滑性的观点考虑,优选多歧管方式。
将从T型模头11共挤出的熔融状态的热塑性树脂层叠体使用第一冷却辊~第三冷却辊12~14进行加压和冷却。将加压和冷却后得到的平坦的挤出树脂板16利用一对引离辊15引离。冷却辊的数量可以适当设计。
需要说明的是,制造装置的构成可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行适当的设计变更。
在工序(1)中,将第三冷却辊14上的树脂整体的温度设为TX。在图3中示意地示出[实施例]项中的TX的测定范围。
制造生产线上的树脂的温度可以通过公知方法测定。例如,作为TX,可以使用红外辐射温度计等非接触温度计测定第三冷却辊14上的树脂的表面温度。
在本发明中,以使平坦的挤出树脂板的Re值为50~330nm的方式进行成形。
优选以使平坦的挤出树脂板的宽度17cm、长度22cm的范围内的Re值的标准偏差为25.0nm以下的方式进行成形。
为了控制Re值,需要控制分子的取向。分子的取向例如因高分子的玻璃化转变温度附近处的成形时的应力而产生。通过使挤出成形的过程中的制造条件优化来控制分子的取向,由此能够使液晶显示器保护板的挤出成形后的Re值优化。
(工序(2))
在工序(2)中,通过公知方法在工序(1)中得到的平坦的液晶显示器保护板或者后述的工序(3)中进行热成形后的液晶显示器保护板的至少一个表面上形成无机或有机的固化覆膜。固化覆膜的形成方法在上文进行了说明,因此在此省略。
(其它工序)
平坦的液晶显示器保护板和带有固化覆膜的平坦的液晶显示器保护板的制造方法可以根据需要具有上述以外的其它工序。
例如,在工序(1)与工序(2)之间,出于提高固化覆膜对平坦的液晶显示器保护板的密合性的目的,可以追加对工序(1)中得到的平坦的液晶显示器保护板的形成固化覆膜的面实施表面处理的工序,所述表面处理为:底漆处理、喷砂处理和溶剂处理等表面凹凸化处理;电晕放电处理、铬酸处理、臭氧照射处理和紫外线照射处理等表面氧化处理等。
[带曲面液晶显示器保护板的制造方法]
本发明的带曲面液晶显示器保护板的制造方法具有:成形出在相位差调节层的双面上层叠有玻璃化转变温度(Tg)相对低的基材层的平坦的液晶显示器保护板的工序(1);以及将平坦的液晶显示器保护板加热至TgB以上且TgA以下的温度(TY)、热成形为具有曲面的形状的工序(3)。
本发明的带曲面液晶显示器保护板的制造方法中,在工序(1)与工序(3)之间,可以根据需要具有在平坦的液晶显示器保护板的至少一个表面上形成固化覆膜的工序(2)。在此情况下,在工序(3)中,对带有固化覆膜的平坦的液晶显示器保护板进行热成形。
工序(1)、(2)在[液晶显示器保护板的制造方法]项中进行了说明,因此在此省略。
(工序(3))
对平坦的液晶显示器保护板或带有固化覆膜的平坦的液晶显示器保护板的曲面加工等形状加工可以通过压制成形、真空成形和压空成形等公知的热成形来进行。
在本发明中,优选在大于TgB且小于TgA并且小于TX的温度下对在相位差调节层的双面上形成有基材层的平坦的液晶显示器保护板进行热成形。
在工序(3)中,将热成形温度设为TY。优选为TX>TY、TgB<TY<TgA。
在本发明中,优选在TgB以上且TgA以下的温度(TY)下进行热成形,更优选在大于TgB且小于TgA的温度下进行热成形,特别优选在TgB+10℃~TgB+30℃的温度下进行热成形。
如果在上述温度范围内,则能够将平坦的液晶显示器保护板良好地热成形为所期望的形状,能够将热成形的冷却工序中产生的残余应力抑制得小。在此情况下,能够抑制Re值的变化,能够抑制热成形后得到的带曲面液晶显示器保护板的变形。例如,在对带曲面液晶显示器保护板实施车载用显示器的可靠试验(例如在105℃下1000小时或在85℃85%RH下72小时)的情况下,由残余应力的释放引起的变形得到抑制,从而优选。
最优选在TgB+10℃~TgB+30℃的范围内且小于TgA的温度下进行热成形。如果是小于TgA的温度,则相位差调节层的应力和取向不会被释放,因此有效地抑制Re值的变化和带曲面液晶显示器保护板的变形,从而优选。
在小于TgB+10℃的温度下进行热成形时,难以将挤出树脂板热成形为所期望的形状。如果在该温度范围内也施加大的载荷或延长成形时间等,则也能够热成形为所期望的形状,但在树脂板产生大的成形应力。对在该条件下得到的带曲面液晶显示器保护板实施车载用显示器的可靠试验的情况下,大的残余应力被释放,有可能大幅变形。
一般认为,如果在比挤出树脂板的相位差调节层的构成树脂的TgA低的温度下进行热成形,则能够抑制Re值的降低。但是,本发明人对热成形条件进行了各种研究,结果获知,即使在比挤出树脂板的相位差调节层的构成树脂的TgA低的温度下进行热成形的情况下,如果热成形温度高于控制挤出成形工序中的挤出树脂板的取向的温度,则树脂的取向缓和,Re值有时大幅降低。另外获知,通过偏振滤光片观察在比相位差调节层的构成树脂的TgA低且比控制挤出成形工序中的挤出树脂板的取向的温度高的温度下进行热成形后的带曲面液晶显示器保护板时,根据出射光的偏振轴与偏振滤光片的透射轴所成的角度,有时发生屏幕变得漆黑的变黑、图像的视认性降低。
本发明人进行研究的结果获知,例如在第二冷却辊速度为0.75m/分钟的条件下挤出成形出整体厚度为3mm的树脂板的情况下,有助于Re值的大小的相位差调节层的取向在第三冷却辊之前形成。即,在本发明中,TX与“在挤出成形工序中,在冷却中使有助于Re值的大小的相位差调节层的取向固定化的温度”含义相同。因此,作为“控制挤出成形工序中的挤出树脂板的取向的温度”的下限值,可以使用第三冷却辊上的树脂整体的温度(TX)。在小于TX下进行热成形的情况下,热成形工序中的树脂温度不会达到第三冷却辊上的树脂温度和第三冷却辊的上游侧的树脂温度。在该条件下,在热成形工序中,可抑制树脂的取向的缓和,有效地抑制Re值的降低,能够有效地抑制通过偏振滤光片观察位于液晶屏幕上的液晶显示器保护板时的视认性的降低。需要说明的是,在第二冷却辊速度大于0.75m/分钟的条件下进行共挤出的情况下,相位差调节层的取向有可能在第三冷却辊与引离辊之间形成。另外,在使成形的挤出树脂板的整体厚度比3mm厚的情况下,相位差调节层的取向也有可能在第三冷却辊与引离辊之间形成。
在本发明中,优选在大于TgB且小于TgA且小于TX的温度下对在相位差调节层的双面上形成有基材层的平坦的液晶显示器保护板进行热成形。在此情况下,即使在相位差调节层包含SMA树脂和SMM树脂等脆的树脂的情况下,也能够有效地抑制相位差调节层的裂纹。
在热成形的加热工序中,在表面的温度先上升之后,内部的温度上升。在相位差调节层的双面上形成有基材层的层叠结构中,与位于表面上的基材层相比更位于内部的相位差调节层的温度难以上升。因此,与对在表面上具有相位差调节层的平坦的液晶显示器保护板进行加热相比,能够有效地抑制热成形后相对于热成形前的Re值的变化。
在本发明中,在工序(1)中,以使平坦的挤出树脂板的Re值为50~330nm的方式进行成形。在工序(1)中,优选以使平坦的液晶显示器保护板的宽度17cm、长度22cm的范围内的Re值的标准偏差为25.0nm以下的方式进行成形。
Re值的热成形后相对于热成形前的变化率的绝对值为50%以下,优选为40%以下,更优选为30%以下,特别优选为25%以下,最优选为20%以下。
Re值的热成形后相对于热成形前的变化率由下述式表示。
[Re值的热成形后相对于热成形前的变化率][%]=100×([热成形后的Re值]-[热成形前的Re值])/[热成形前的Re值]
在热成形后得到的本发明的带曲面液晶显示器保护板的宽度17cm、长度22cm的范围内的Re值的标准偏差优选为25.0nm以下,更优选为20.0nm以下,特别优选为15.0nm以下,最优选为10.0nm以下。
在热成形后得到的本发明的带曲面液晶显示器保护板中所含的曲面的曲率半径的下限值为50mm,优选为75mm,更优选为100mm,特别优选为200mm,最优选为300mm。上限值为1000mm,优选为800mm,更优选为600mm,特别优选为500mm,最优选为400mm。
在本发明中,即使实施热成形也可抑制树脂板的Re值的变化,因此Re值在适当的范围内,能够稳定地制造Re值的偏差小的带曲面液晶显示器保护板。
如以上说明的那样,根据本发明,能够提供一种液晶显示器保护板,其在热成形前和热成形后这两个阶段,Re值在适当的范围内,Re值的偏差小,能够抑制通过偏振滤光片观察液晶屏幕上的液晶显示器保护板时的颜色不均、变黑和着色等视认性的降低。
[用途]
本发明的液晶显示器保护板和带曲面液晶显示器保护板例如适合作为银行等金融机构的ATM、自动售货机、电视机、手机(包含智能手机)、个人计算机、平板电脑等便携式信息终端(PDA)、数字音频播放器、便携式游戏机、复印机、传真机和汽车导航系统等数字信息设备等中使用的液晶显示器或触控面板显示器的保护板。
本发明的液晶显示器保护板和带曲面液晶显示器保护板例如适合作为车载用液晶显示器的保护板。
实施例
对本发明的实施例和比较例进行说明。
[评价项目和评价方法]
评价项目和评价方法如下所述。
(透明热塑性树脂的玻璃化转变温度(Tg))
透明热塑性树脂的玻璃化转变温度(Tg)使用差示扫描量热计(“DSC-50”,株式会社理学制造)测定。将10mg透明热塑性树脂放入铝盘中,放置在上述装置中。进行30分钟以上的氮气置换,然后在10ml/分钟的氮气气流中,先以20℃/分钟的速度从25℃升温至200℃,保持10分钟,冷却至25℃(一次扫描)。接着,以10℃/分钟的速度升温至200℃(二次扫描),根据二次扫描中得到的结果,利用中点法计算出玻璃化转变温度(Tg)。需要说明的是,在含有两种以上树脂的树脂组合物中得到多个Tg数据的情况下,采用来自主要成分的树脂的值作为Tg数据。
(透明热塑性树脂的光弹性系数)
将透明热塑性树脂进行压制成形,得到1.0mm厚的树脂板。从所得到的树脂板的中央部切出宽度为15mm、长度为80mm的试验片。利用一对卡盘夹持该试验片的长度方向的两端部。将卡盘间距离设定为70mm。
使用王子计测机器公司制造的“X轴燕尾型滑台”,对试验片赋予张力。张力从0N起到30N为止每次10N阶段性地升高。张力利用株式会社依梦达制造的“传感器分离式数字测力计ZTS-DPU-100N”进行监测。
对于从0N到100N的各阶段的张力赋予条件,实施以下的测定。
使用王子计测机器公司制造的“KOBRA-WR”,在测定波长589.5nm的条件下测定被赋予了张力的状态的试验片的中央部分的相位差值[nm]。然后,从一对卡盘上取下试验片,测定相位差测定部分的厚度(d[mm])。分别计算试验片的截面积(S)[m2](=15[mm]×d[mm]×10-6)、应力[Pa](=张力[N]/S[m2])、双折射(=相位差值[nm]×10-6/d[mm])。以横轴为应力、纵轴为双折射来进行作图,求出通过最小二乘法求得的直线的斜率作为光弹性系数。
(透明热塑性树脂的取向双折射)
将透明热塑性树脂进行压制成形,得到1.0mm厚的树脂板。从所得到的树脂板的中央部切出宽度为20mm、长度为50mm的试验片,设置在带有加热室的Autograph(SHIMADZU公司制造)。将卡盘间距离设定为20mm。在比玻璃化转变温度(Tg)高10℃的温度下保持3分钟,然后以3mm/分钟的速度进行单轴拉伸。将拉伸率设定为100%。在该条件下,拉伸后的卡盘间距离为40mm。将拉伸后的试验片从上述装置取下,冷却至23℃后,测定厚度(d),使用王子计测机器公司制造的“KOBRA-WR”,在测定波长589.5nm的条件下测定中央部分的Re值。将所得到的Re值除以试验片的厚度(d),由此计算出取向双折射的值。
(液晶显示器保护板的Re值的平均值和标准偏差)
对于曲面成形前的液晶显示器保护板的试验片(宽度21cm、长度30cm)和曲面成形后的液晶显示器保护板的试验片(宽度17cm、长度22cm),以下述方式测定Re值的平均值和标准偏差。
在Photonic Lattice公司制造的“WPA-100-L”上安装标准透镜(FUJINON HF12.5HA-1B)。以测定范围为宽度17cm、长度22cm的方式调节透镜的高度。测定约11万点的双折射像素数的Re值,求出平均值和标准偏差。
根据下述式,求出Re值的平均值的曲面成形后相对于曲面成形前的变化率。
[Re值的加热后相对于加热前的变化率](%)=([加热后的Re值]-[加热前的Re值])/[加热前的Re值]×100
(各层的厚度)
使用ニコンインステック公司制造的“万能投影机(V-12B)”测定各层的厚度。
(颜色不均)
以液晶显示器的视认侧的偏振片的透射轴与树脂板的挤出成形方向相互垂直的方式,将液晶显示器保护板的试验片放置在液晶显示器上。此外,在其上放置偏振膜,使偏振膜旋转到各种角度,以下述3个阶段目视评价因Re值的偏差引起的颜色不均最强的角度下的视觉表现。
A(良):完全没有颜色不均,液晶显示器的视认性不降低。
B(及格):颜色不均少,液晶显示器的视认性稍微降低。
C(不良):存在显著的颜色不均,液晶显示器的视认性大幅降低。
(变黑)
以液晶显示器的视认侧的偏振片的透射轴与树脂板的挤出成形方向相互垂直的方式,将液晶显示器保护板的试验片放置在液晶显示器上。此外,在其上放置偏振膜,使偏振膜旋转到各种角度,以下述3个阶段目视评价液晶显示器的透射光强度最小的角度下的视觉表现。
A(良):透射光强度充分高,能够清楚地视认液晶显示器上所显示的文字等。
B(及格):透射光强度稍低,液晶显示器上所显示的文字等的视认性稍微降低。
C(不良):透射光强度几乎为零,不能视认液晶显示器上所显示的文字等。
(着色)
以液晶显示器的视认侧的偏振片的透射轴与树脂板的挤出成形方向相互垂直的方式,将液晶显示器保护板的试验片放置在液晶显示器上。进一步在其上放置偏振膜,使偏振膜旋转到各种角度,以下述3个阶段目视评价液晶显示器的着色最大的角度下的视觉表现。
A(良):没有显著的着色,液晶显示器的视认性不降低。
B(及格):有着色,液晶显示器的视认性稍微降低。
C(不良):有显著的着色,液晶显示器的视认性降低。
(裂纹)
目视观察曲面成形后的液晶显示器保护板,以下述2个阶段进行评价。
A(良):在相位差调节层中没有裂纹,液晶显示器的视认性不降低。
C(不良):在相位差调节层中产生裂纹,液晶显示器的视认性降低。
(带曲面液晶显示器保护板的成形率)
对于带曲面显示器保护板的试验片(宽度17cm、长度22cm),以下述方式测定成形率。参照图6进行说明。图6的上图为带曲面液晶显示器保护板的成形中使用的树脂模具(阳模和阴模)的示意截面图,是图5的yz截面图。图6的下图为与图6的上图对应的带曲面液晶显示器保护板的示意截面图。在图中,符号26为带曲面液晶显示器保护板,符号M为树脂模具。
将带曲面液晶显示器保护板26以凸曲面S1侧为上侧,放置在平坦的平台上。在该状态下测定从平台到凹曲面S2的中心的高度L1。另一方面,测定带曲面液晶显示器保护板26的成形中使用的树脂模具M的阳模的凸曲面MS1的高度L2。根据下述式求出成形率。
成形率[%]=(L1/L2)×100
[材料]
所使用的材料如下所述。
<MS树脂>
(MS1)按照日本特开2003-231785号公报的[实施例]项中记载的共聚物(A)的制造方法将MS树脂(甲基丙烯酸甲酯(MMA)与苯乙烯(St)的共聚物)聚合。Tg=109℃,芳香族乙烯基单体单元的含量=35质量%。
<SMM树脂>
(SMM1)デンカ株式会社“レジスファイR200”,Tg=135℃,苯乙烯-马来酸酐-MMA共聚物。芳香族乙烯基单体单元的含量=56质量%。
<丙烯酰亚胺树脂>
(PMMI1)大赛璐-赢创公司“Pleximid TT50”,Tg=155℃。芳香族乙烯基单体单元的含量=0质量%。
<含有SMA的树脂>
(SMA1)Polyscope公司“XIRAN”,Tg=152℃,苯乙烯-马来酸酐共聚物。芳香族乙烯基单体单元的含量=77质量%。
(SMA2)SMA树脂(SMA1)/甲基丙烯酸类树脂(PMMA1)(质量比)=82/18,Tg=145℃,苯乙烯-马来酸酐共聚物合金树脂。芳香族乙烯基单体单元的含量=63质量%。
<甲基丙烯酸类树脂>
(PMMA1)甲基丙烯酸甲酯(MMA)与丙烯酸甲酯(MA)的共聚物,株式会社可乐丽制造的“パラペットEH”,Tg=110℃。
(PMMA2)甲基丙烯酸甲酯(MMA)与丙烯酸甲酯(MA)的共聚物,株式会社可乐丽制造的“パラペットHR-S”,Tg=119℃。
(PMMA3)甲基丙烯酸甲酯(MMA)与丙烯酸甲酯(MA)的共聚物,Tg=85℃。
<聚碳酸酯类树脂>
(PC1)住化聚碳酸酯株式会社制造的“SDポリカ300系列”,Tg=150℃。
[实施例1~4、比较例1、2]
(液晶显示器保护板的制造)
使用50mmφ单螺杆挤出机(东芝机械株式会社制造),将基材层用树脂(透明热塑性树脂(B)或比较用树脂)熔融挤出。使用30mmφ单螺杆挤出机(东芝机械株式会社制造)将相位差调节层用树脂(透明热塑性树脂(A)或比较用树脂)熔融挤出。将熔融状态的这些树脂经由多歧管型模具进行层叠,将在相位差调节层的双面上层叠有基材层的3层结构的热塑性树脂层叠体从T型模头共挤出。将该热塑性树脂层叠体夹入相互邻接的第一冷却辊与第二冷却辊之间,卷绕到第二冷却辊上,夹入第二冷却辊与第三冷却辊之间,卷绕到第三冷却辊上,由此进行冷却。将冷却后得到的平坦树脂板利用一对引离辊引离。这样,得到由在相位差调节层的双面上层叠有基材层的3层结构的平坦树脂板构成的液晶显示器保护板(参照附图:图1)。
以挤出成形方向(树脂的流动方向)成为长边方向的方式,从所得到的液晶显示器保护板的中央部切出宽度为21cm、长度为30cm的试验片。使用该试验片实施曲面成形前的液晶显示器保护板的评价。
(曲面成形)
以挤出成形方向(树脂的流动方向)成为长边方向的方式,从上述试验片的中央部切出宽度为17cm、长度为22cm的曲面成形用试验片。以下述方式,对该试验片实施曲面成形。
准备使用株式会社SSI制造的“ケミカルウッドProlab65”制造的树脂模具。如图5所示,树脂模具M由阴模FM(图示下模)和阳模MM(图示上模)的组合构成,整体的形状为宽度(图示x方向的尺寸)200mm×长度(图示y方向的尺寸)250mm×高度(图示z方向的尺寸)35mm的长方体状。
在阴模FM的上表面形成凹曲面,在阳模MM的下表面形成与阴模FM的凹曲面接合的凸曲面,阴模FM的高度为15~25mm,阳模MM的高度为20~10mm。阴模FM的凹曲面和阳模MM的凸曲面的与y-z面平行的截面形状与图示x方向的位置无关地均匀,是曲率半径为300mm的圆弧状。
在烘箱中放置聚四氟乙烯(PTFE)片(300mm×300mm×12mm),将烘箱内加热至170℃。在该状态下,在PTFE片上放置曲面成形用试验片,保持6~7分钟,直至试验片的温度达到表3中记载的成形温度(例如,在实施例1中为130℃)为止。接着,将PTFE片和放置在其上的曲面成形用试验片从烘箱中取出。接着,使用非接触温度计(オプテックス株式会社制造“PT-S80”)测定即将利用阴模FM和阳模MM夹入之前的试验片的温度,确认为表3中记载的成形温度(例如,在实施例1中为130℃)。接着,在常温(20~25℃)的阴模FM上放置上述成形温度的曲面成形用试验片,在其上放置常温(20~25℃)的阳模MM,从其上施加3kg的载荷。接着,用1~2分钟冷却至试验片的温度达到常温附近。将冷却后的试验片从树脂模具M中取出,使用该试验片实施曲面成形后的液晶显示器保护板(带曲面液晶显示器保护板)的评价。
对于各例,将所使用的树脂的种类和物性、相位差调节层的厚度、基材层的合计厚度、热成形温度以及曲面成形前和曲面成形后的液晶显示器保护板的评价结果示于表1~表3中。在表1~表3的各例中,表中未记载的条件为共通条件。
[比较例3~5]
除了以在基材层的双面上层叠相位差调节层的方式进行共挤出成形以外,以与实施例1~4同样的方式制造由3层结构的平坦树脂板构成的液晶显示器保护板(参照附图:图4),实施曲面成形。在图4中,符号101表示比较用液晶显示器保护板,符号116表示比较用树脂板,符号121表示相位差调节层,符号122表示基材层。与实施例1~4同样地实施曲面成形前和曲面成形后的液晶显示器保护板的评价。
对于各例,将所使用的树脂的种类和物性、相位差调节层的厚度、基材层的合计厚度、热成形温度以及曲面成形前和曲面成形后的液晶显示器保护板的评价结果示于表1~表3中。
[实施例4-1~4-8]
(液晶显示器保护板的制造)
以与实施例4相同的方法和层叠结构制造平坦的液晶显示器保护板。但是,在各例中,调节挤出量和第一冷却辊~第三冷却辊的旋转速度,以使得第三冷却辊上的树脂整体的温度(TX)为表5中记载的温度。作为TX,使用红外辐射温度计测定第三冷却辊上的树脂的表面温度。在图3中示意地示出TX的测定范围。
以上述方式得到在相位差调节层的双面上层叠有基材层的3层结构的平坦的液晶显示器保护板(S1-1)~(S1-5)(参照附图:图1)。2个基材层的厚度相同。
将层叠结构、所使用的树脂的种类和物性、相位差调节层的合计厚度、基材层的合计厚度和整体厚度示于表4。
以挤出成形方向(树脂的流动方向)成为长边方向的方式,从所得到的液晶显示器保护板的中央部切出宽度为17cm、长度为22cm的试验片。使用该试验片实施热成形前的平坦的液晶显示器保护板的评价。
(带曲面液晶显示器保护板的制造)
对于从平坦的挤出树脂板切出的上述试验片(宽度17cm、长度22cm),使用与实施例4相同的树脂模具M(参照图5),通过与实施例4相同的方法实施热成形。
在烘箱中放置聚四氟乙烯(PTFE)片(300mm×300mm×12mm),将烘箱内加热至170℃。在该状态下,在PTFE片上放置试验片,保持6~7分钟,直至试验片的温度达到表5中记载的成形温度(TY)(例如,在实施例4-1中为140℃)为止。接着,在常温(20~25℃)的阴模FM上放置上述成形温度的试验片,在其上放置常温(20~25℃)的阳模MM,从其上施加3kg的载荷。接着,用1~2分钟冷却至试验片的温度达到常温附近。将冷却后的试验片从树脂模具M中取出,使用该试验片实施带曲面液晶显示器保护板的评价。
对于各例,将所使用的树脂的玻璃化转变温度(Tg)、挤出成形工序中的第三冷却辊上的树脂整体的温度(TX)、热成形温度(TY)和它们的温度关系示于表5中。在表5的各例中,表中未记载的条件为共通条件。
对于各例,将热成形前的平坦的挤出树脂板和带曲面液晶显示器保护板的评价结果示于表6。
[结果总结]
在实施例1~4中,制造了由在相位差调节层的双面上层叠有基材层的平坦树脂板构成的液晶显示器保护板。在这些实施例中,相位差调节层是包含光弹性系数(CA)的绝对值为10.0×10-12/Pa以下且取向双折射(ΔnA)的绝对值为10.0×10-4~100.0×10-4的透明热塑性树脂(A)的层。基材层是包含光弹性系数(CB)的绝对值为10.0×10-12/Pa以下且取向双折射(ΔnB)的绝对值小于10.0×10-4的透明热塑性树脂(B)的层。在将相位差调节层的玻璃化转变温度设为TgA、将基材层的玻璃化转变温度设为TgB时,TgA>TgB。
实施例1~4中得到的曲面成形前的液晶显示器保护板中,宽度17cm、长度22cm的范围内的Re值的平均值均为50~330nm,宽度17cm、长度22cm的范围内的Re值的标准偏差均为15.0nm以下。在这些实施例中,使用所得到的液晶显示器保护板,通过偏振滤光片观察位于液晶屏幕上的液晶显示器保护板时,有效地抑制了颜色不均、着色和变黑。
在实施例1~4中,在TgB以上且TgA以下(TgB以上且小于TgA)的温度下对所得到的液晶显示器保护板进行热成形,制造带曲面液晶显示器保护板。
实施例1~4中得到的带曲面液晶显示器保护板中,宽度17cm、长度22cm的范围内的Re值的平均值均为50~330nm,宽度17cm、长度22cm的范围内的Re值的标准偏差均为15.0nm以下。在这些实施例中,Re值的平均值的热成形后相对于热成形前的变化率的绝对值为50%以下。
在这些实施例中,使用所得到的带曲面液晶显示器保护板,通过偏振滤光片观察位于液晶屏幕上的液晶显示器保护板时,有效地抑制了颜色不均、着色和变黑。
在实施例1~4中V×TA为6.0~30.0的范围内的实施例1、2、4中,在曲面加工前和曲面加工后这两个阶段,Re值的平均值为特别优选的范围。
在实施例4-1~4-8中,以满足在大于TgB且小于TgA并且小于TX的温度(TY)下进行热成形的条件的方式确定TX和TY的值,制造了平坦的液晶显示器保护板和带曲面液晶显示器保护板。
这些实施例中得到的平坦的液晶显示器保护板中,Re值的平均值均为50~330nm,Re值的标准偏差均为25.0nm以下(15.0nm以下、10.0nm以下)。
这些实施例中得到的带曲面液晶显示器保护板中,Re值的平均值均为50~330nm,Re值的标准偏差均为25.0nm以下(15.0nm以下、10.0nm以下)。在这些实施例中,Re值的热成形后相对于热成形前的变化率的绝对值为50%以下(20%以下)。
热成形温度(TY)是比相位差调节层树脂的TgA和TX低的温度,因此认为,在热成形工序中相位差调节层树脂的取向几乎不被破坏,Re值基本被保持。
在这些实施例中,通过偏振滤光片观察位于液晶屏幕上的带曲面液晶显示器保护板时,有效地抑制了变黑、着色和颜色不均。
由实施例4-1~4-8的结果可知,更优选在满足TX>TY且TgB<TY<TgA的条件下进行曲面加工。
在比较例1中,TgA<TgB,在高于TgA和TgB的温度下进行热成形,制造了带曲面液晶显示器保护板。在该比较例中,Re值的平均值的热成形后相对于热成形前的变化率的绝对值大于50%。该比较例中得到的带曲面液晶显示器保护板的Re值低,通过偏振滤光片观察位于液晶屏幕上的液晶显示器保护板时,可以显著地看到变黑。
在比较例2中,作为相位差调节层的树脂,使用光弹性系数(CA)和取向双折射(ΔnA)为本发明的规定外的聚碳酸酯类树脂。该比较例中得到的曲面成形前的液晶显示器保护板的Re值的标准偏差大(Re值的偏差大),通过偏振滤光片观察位于液晶屏幕上的液晶显示器保护板时,显著地看到颜色不均。
在该比较例中,在TgB以上且TgA以下的温度下进行热成形,制造了带曲面液晶显示器保护板。在该比较例中,Re值的平均值的热成形后相对于热成形前的变化率的绝对值大于50%,热成形后的Re值的标准偏差大于25.0nm。该比较例中得到的带曲面液晶显示器保护板的Re值的标准偏差大(Re值的偏差大),通过偏振滤光片观察位于液晶屏幕上的液晶显示器保护板时,显著地看到颜色不均。
在比较例3中,制造了由在基材层的双面上层叠有相位差调节层的树脂板构成的液晶显示器保护板。在该比较例中,在TgB以上且TgA以下的温度下进行热成形,制造了带曲面液晶显示器保护板。在该比较例中,Re值的平均值的热成形后相对于热成形前的变化率的绝对值为50%以下。但是,由于在小于相位差调节层的Tg的温度下对位于表面的相位差调节层进行弯曲加工,因此在相位差调节层中产生了裂纹。
在比较例4、5中,制造了由在基材层的双面上层叠有相位差调节层的树脂板构成的液晶显示器保护板。作为基材层的树脂,使用光弹性系数(CB)和取向双折射(ΔnB)为本发明的规定外的聚碳酸酯类树脂。TgA<TgB。这些比较例中得到的曲面成形前的液晶显示器保护板的Re值的标准偏差大(Re值的偏差大),通过偏振滤光片观察位于液晶屏幕上的液晶显示器保护板时,显著地看到颜色不均。
在这些比较例中,在比TgA和TgB高的温度下进行热成形,制造了带曲面液晶显示器保护板。Re值的平均值的热成形后相对于热成形前的变化率的绝对值大于50%,热成形后的Re值的标准偏差大于25.0nm。这些比较例中得到的带曲面液晶显示器保护板的Re值的标准偏差大(Re值的偏差大),通过偏振滤光片观察位于液晶屏幕上的液晶显示器保护板时,显著地看到颜色不均。
本发明不限于上述实施方式和实施例,只要不脱离本发明的主旨,则可以进行适当的设计变更。
本申请要求以2020年4月24日提交的日本申请特愿2020-077644号和2020年12月25日提交的日本申请特愿2020-216445号为基础的优先权,将其公开内容全部并入本说明书中。
符号说明
1、2 液晶显示器保护板
11 T型模头
12~14 冷却辊
15 引离辊
16 平坦树脂板
21 相位差调节层
22 基材层
31 固化覆膜
Claims (13)
1.一种液晶显示器保护板,其包含在相位差调节层的双面上层叠有基材层的平坦树脂板,
所述相位差调节层包含光弹性系数(CA)的绝对值为10.0×10-12/Pa以下并且取向双折射(ΔnA)的绝对值为10.0×10-4~100.0×10-4的透明热塑性树脂(A),所述取向双折射(ΔnA)通过将宽度为20mm、长度为40mm、厚度为1mm的试验片在比玻璃化转变温度高10℃的温度下以3mm/分钟的速度以100%的拉伸率进行单轴拉伸并测定该试验片的中央部分的面内的延迟值而求出,
所述基材层包含光弹性系数(CB)的绝对值为10.0×10-12/Pa以下并且取向双折射(ΔnB)的绝对值小于10.0×10-4的透明热塑性树脂(B),所述取向双折射(ΔnB)通过将宽度为20mm、长度为40mm、厚度为1mm的试验片在比玻璃化转变温度高10℃的温度下以3mm/分钟的速度以100%的拉伸率进行单轴拉伸并测定该试验片的中央部分的面内的延迟值而求出,
在将所述相位差调节层的玻璃化转变温度设为TgA、将所述基材层的玻璃化转变温度设为TgB时,TgA>TgB,
在将所述相位差调节层的厚度设为TA、将所述基材层的合计厚度设为TB时,TA<TB,
所述平坦树脂板的面内的延迟值为50~330nm。
2.如权利要求1所述的液晶显示器保护板,其中,所述平坦树脂板的宽度17cm、长度22cm的范围内的面内的延迟值的标准偏差为15.0nm以下。
3.如权利要求1或2所述的液晶显示器保护板,其中,所述平坦树脂板在加热至TgB以上且TgA以下的温度时,面内的延迟值的加热后相对于加热前的变化率的绝对值为50%以下。
4.如权利要求1~3中任一项所述的液晶显示器保护板,其中,所述平坦树脂板在加热至TgB以上且TgA以下的温度时,宽度17cm、长度22cm的范围内的面内的延迟值的标准偏差为25.0nm以下。
5.如权利要求1~4中任一项所述的液晶显示器保护板,其中,
透明热塑性树脂(A)包含芳香族乙烯基单体单元,
在将透明热塑性树脂(A)中的所述芳香族乙烯基单体单元的含量设为V[质量%]、将所述相位差调节层的厚度设为TA[mm]时,满足下述式(1),
6.0≤V×TA≤30.0…(1)。
6.如权利要求1~5中任一项所述的液晶显示器保护板,其中,在至少一个最表面上具备固化覆膜。
7.如权利要求1~6中任一项所述的液晶显示器保护板,其中,所述平坦树脂板为挤出成形板。
8.一种带曲面液晶显示器保护板,其包含在相位差调节层的双面上层叠有基材层的具有曲面的树脂板,
所述相位差调节层包含光弹性系数(CA)的绝对值为10.0×10-12/Pa以下并且取向双折射(ΔnA)的绝对值为10.0×10-4~100.0×10-4的透明热塑性树脂(A),所述取向双折射(ΔnA)通过将宽度为20mm、长度为40mm、厚度为1mm的试验片在比玻璃化转变温度高10℃的温度下以3mm/分钟的速度以100%的拉伸率进行单轴拉伸并测定该试验片的中央部分的面内的延迟值而求出,
所述基材层包含光弹性系数(CB)的绝对值为10.0×10-12/Pa以下并且取向双折射(ΔnB)的绝对值小于10.0×10-4的透明热塑性树脂(B),所述取向双折射(ΔnB)通过将宽度为20mm、长度为40mm、厚度为1mm的试验片在比玻璃化转变温度高10℃的温度下以3mm/分钟的速度以100%的拉伸率进行单轴拉伸并测定该试验片的中央部分的面内的延迟值而求出,
在将所述相位差调节层的玻璃化转变温度设为TgA、将所述基材层的玻璃化转变温度设为TgB时,TgA>TgB,
在将所述相位差调节层的厚度设为TA、将所述基材层的合计厚度设为TB时,TA<TB,
所述具有曲面的树脂板的面内的延迟值为50~330nm。
9.如权利要求8所述的带曲面液晶显示器保护板,其中,所述具有曲面的树脂板的宽度17cm、长度22cm的范围内的面内的延迟值的标准偏差为25.0nm以下。
10.如权利要求8或9所述的带曲面液晶显示器保护板,其中,
透明热塑性树脂(A)包含芳香族乙烯基单体单元,
在将透明热塑性树脂(A)中的所述芳香族乙烯基单体单元的含量设为V[质量%]、将所述相位差调节层的厚度设为TA[mm]时,满足下述式(1),
6.0≤V×TA≤30.0…(1)。
11.如权利要求8~10中任一项所述的带曲面液晶显示器保护板,其中,在至少一个最表面上具备固化覆膜。
12.如权利要求8~11中任一项所述的带曲面液晶显示器保护板,其中,所述具有曲面的树脂板为对平坦树脂板进行热成形而得到的热成形板。
13.权利要求8~12中任一项所述的带曲面液晶显示器保护板的制造方法,其具有:
成形出在所述相位差调节层的双面上层叠有所述基材层的平坦树脂板的工序;以及
将所述平坦树脂板加热至TgB以上且TgA以下的温度、并热成形为具有曲面的形状的工序。
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