JP2011090251A - 液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】2枚のセル基板11,12と、その間に挟持された液晶層15とを有する液晶セル10、その液晶セルの視認側に第一の粘着剤層40を介して積層された前面側偏光板20、上記液晶セルの視認側とは反対側に第二の粘着剤層50を介して積層された背面側偏光板30、及びその背面側偏光板30の外側に配置されたバックライトユニット70を備え、前面側偏光板20及び背面側偏光板20はそれぞれ、偏光フィルム21,31とその両面に配置された透明保護フィルム25,26;35,36とを有し、そして、第一の粘着剤層40の温度50℃における貯蔵弾性率をGf′、第二の粘着剤層50の同温度における貯蔵弾性率をGr′としたときに、両者の比Gf′/Gr′が0.01以上0.5未満の範囲にある液晶表示装置が提供される。
【選択図】図1
Description
液晶セル10は、2枚のセル基板11,12と、それら基板間に挟持された液晶層15とを有する。セル基板11,12は、一般にガラスで構成されることが多いが、プラスチック基板であってもよい。その他、本発明の液晶表示装置における液晶セル10自体は、この分野で採用されている各種のもので構成することができる。
前面側偏光板20及び背面側偏光板30を構成する偏光フィルム21,31は、通常、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを一軸延伸する工程、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを二色性色素で染色することにより二色性色素を吸着させる工程、二色性色素が吸着されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムをホウ酸水溶液で処理する工程、及びホウ酸水溶液による処理後に水洗する工程を経て、製造される。
前面側偏光板20及び背面側偏光板30のそれぞれにおいて、液晶セル10から遠い側に位置する透明保護フィルム25,35は、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性などに優れる材料からなることが好ましい。このような材料として、例えば、メタクリル酸メチル系樹脂を代表例とするアクリル系樹脂、ポリプロピレン系樹脂を代表例とする鎖状ポリオレフィン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、セルロース系樹脂、ポリエチレンテフタレート系樹脂、ポリブチレンテフタレート系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、アクリロニトリル・スチレン系共重合樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン系共重合樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリイミド系樹脂などが挙げられる。
図1に示した前面側偏光板20及び背面側偏光板30において、液晶セル10側に位置する透明保護フィルム26,36を構成する樹脂材料には、上で液晶セル10から遠い側に位置する透明保護フィルム25,35について述べたのと同様のものを用いることができる。なかでも、レターデーション値の制御が容易で、入手も容易であることから、セルロース系樹脂又は、鎖状ポリオレフィン系樹脂や環状ポリオレフィン系樹脂を包含するポリオレフィン系樹脂が好ましく用いられる。
Re=(nx−ny)×d (c)
前面側偏光板20における偏光フィルム21と透明保護フィルム25,26との接合、また背面側偏光板30における偏光フィルム31と透明保護フィルム35,36との接合には、通常、接着剤が用いられる。偏光フィルムと透明保護フィルムを接合する接着剤層は、その厚さを0.01〜30μm程度とすることができ、好ましくは0.01〜10μm、さらに好ましくは0.05〜5μmである。接着剤層の厚さがこの範囲にあれば、積層される透明保護フィルムと偏光フィルムとの間に浮きや剥がれを生じず、実用上問題のない接着力が得られる。
B:3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル 3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、
C:エチレンビス(3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート)、
D:ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル) アジペート、
E:ビス(3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル) アジペート、
F:ジエチレングリコールビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチルエーテル)、
G:エチレングリコールビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチルエーテル)、
H:2,3,14,15−ジエポキシ−7,11,18,21−テトラオキサトリスピロ[5.2.2.5.2.2]ヘンイコサン、
I:3−(3,4−エポキシシクロヘキシル)−8,9−エポキシ−1,5−ジオキサスピロ[5.5]ウンデカン、
J:4−ビニルシクロヘキセンジオキサイド、
K:リモネンジオキサイド、
L:ビス(2,3−エポキシシクロペンチル)エーテル、
M:ジシクロペンタジエンジオキサイドなど。
以上説明した前面側偏光板20の液晶セル側となる透明保護フィルム26上には、第一の粘着剤層40が積層され、また背面側偏光板30の液晶セル側となる透明保護フィルム36上には、第二の粘着剤層50が積層される。これらの粘着剤層40,50は、液晶セル10の両側にそれぞれ前面側偏光板20及び背面側偏光板30を貼合するために設けられる。
本発明では、図1を参照して、前面側偏光板20を液晶セル10に貼着するために用いる第一の粘着剤層40の貯蔵弾性率 Gf′と、背面側偏光板30を液晶セル10に貼着するために用いる第二の粘着剤層50の貯蔵弾性率Gr′との比Gf′/Gr′が、0.01以上 0.5未満の範囲となるように、すなわち、Gf′とGr′の関係が前記式(a)を満たすようにする。
また、前面側偏光板20については、液晶セル10から遠い側に位置する透明保護フィルム25の厚さを、液晶セル10側に位置する透明保護フィルム26とそこに貼着される第一の粘着剤層40の合計厚さよりも大きくすること、そして背面側偏光板30についても、液晶セル10から遠い側に位置する透明保護フィルム35の厚さを、液晶セル10側に位置する透明保護フィルム36とそこに貼着される第二の粘着剤層50の合計厚さよりも大きくすることが好ましい。このように、前面側偏光板20及び背面側偏光板30のそれぞれについて、液晶セル10から遠い側に位置する透明保護フィルム25,35の厚さを大きくすることで、液晶セル10側に位置する透明保護フィルム26,36を薄くしても、特に対角32インチ(約81cm)以上の大型サイズの偏光板を取り扱うときのハンドリング性を向上させることができるとともに、液晶パネル60の反り抑制に一層の効果が発現される。
バックライトユニット70は、少なくとも、液晶セル10へ表示用の光を供給するための光源部材を含んで構成される。この光源部材は、導光板とその一側面又は対向する二側面に配置される光源とで構成するサイドライト型と呼ばれる形式や、複数の光源とその上(液晶セル10に向かう側)に配置される光拡散板とで構成する直下型と呼ばれる形式であることができる。いずれの形式であっても、通常は、光源部材の背面(液晶セル10から遠い側)に、光反射層がシート又は塗布層の形で設けられる。また光源部材の光出射側(液晶セル10に向かう側)には、さらに集光シートや拡散フィルムなどの光学部材が、1層又は複数層配置されることもある。バックライトユニット70自体は、ここで説明した各部材を有し、この分野で採用されている任意の構成とすることができる。
(株)ニコン製のデジタルマイクロメーター“MH-15M”を用いて測定した。
王子計測機器(株)製の平行ニコル回転法を原理とする位相差計“KOBRA-21ADH” を用い、23℃の温度において、波長590nmでの面内レターデーション及び厚み方向レターデーションを測定した。
粘着剤層の貯蔵弾性率(G′)は、以下の(I)〜(III)に従って測定した。
(I)粘着剤層から試料を25±1mgずつ2つ取り出し、それぞれ略玉状に成形する。
(II)上記(I)で得られた2つの試料を、I型冶具の上下面に貼り付け、上下面ともL型冶具で挟み込む。測定試料の構成は、L型治具/粘着剤/I型治具/粘着剤/L型冶具となる。
(III) こうして作製された試料の貯蔵弾性率(G′)を、アイティー計測制御(株)製の動的粘弾性測定装置“DVA-220” を用いて、温度50℃、周波数1Hz、初期応力1Nの条件下で測定した。
液晶パネルが反った状態でその凸を下にして平板上に置き、4隅の高さを定規で測定して、4点のなかで最大の値を反り量とした。
・粘着剤シートB: 離型処理が施されたポリエチレンテレフタレートフィルム(セパレータ)の離型処理面に厚さ25μm のアクリル系粘着剤層が設けられたもの。このアクリル系粘着剤層は、硬くする処理が施されたものであり、その貯蔵弾性率は、50℃において0.97MPaであった。
(水系接着剤の調製)
水100部に対して、(株)クラレから入手したカルボキシル基変性ポリビニルアルコールである“KL-318”(商品名)を3部溶解し、その水溶液に、住化ケムテックス(株)から入手した水溶性ポリアミドエポキシ樹脂である“スミレーズレジン 650(30)”(商品名、固形分濃度30%の水溶液)を1.5部添加して、水系接着剤を調製した。
コニカミノルタオプト(株)から入手した厚さ80μm のトリアセチルセルロースフィルムである“KC8UX”(商品名) にケン化処理を施して、液晶セルから遠い側に配置される透明保護フィルム25,35とした。同じくコニカミノルタオプト(株)から入手した厚さ40μm のトリアセチルセルロースフィルムである“KC4UEW”(商品名)は、面内のレターデーションが 0.7nm、厚み方向のレターデーションが−0.1nm であった。これにケン化処理を施して、液晶セル側に配置される透明保護フィルム26,36とした。
上で作製した偏光板を用い、厚さ40μm の透明保護フィルム面に軟らかい粘着剤シートAを貼合して、粘着剤層付き偏光板Aを作製した。
同じく上で作製した偏光板を用い、厚さ40μm の透明保護フィルム面に硬い粘着剤シートBを貼合して、粘着剤層付き偏光板Bを作製した。
上で作製した粘着剤層付き偏光板A及び粘着剤層付き偏光板Bを、それぞれワイド32型サイズ〔対角32インチ(約81cm)で、幅約71cm×縦約40cm〕に裁断した。これらの偏光板は、取扱い時に良好なハンドリング性を示した。
パナソニック(株)製でIPSモードのワイド32型〔対角32インチ(約81cm)で幅約71cm×縦約40cm〕液晶テレビ“VIERA”(型番:VIERA TH-L32X1) を分解して液晶セル上下の偏光板を剥がし、それらオリジナル偏光板の代わりに、上で作製した粘着剤層付き偏光板Aを液晶セルの前面側(視認側)に、粘着剤層付き偏光板Bを背面側(バックライト側)に、クロスニコル状態となるようにそれぞれの粘着剤層側で貼合して、液晶パネル60を作製した。このとき、前面側偏光板20の吸収軸が、液晶セル10内液晶分子の電圧無印加(黒表示)時の配向方向と平行になるように配置した。前面側偏光板20を液晶セル10に貼り合わせる第一の粘着剤層40と、背面側偏光板30を液晶セル10に貼り合わせる第二の粘着剤層50との、50℃における貯蔵弾性率の比Gf′/Gr′は0.04 である。この液晶パネル10を、温度40℃、相対湿度95%の環境下に96時間放置し、取り出して1日後のパネルの反り量を測定した。その反り量は、0.4mm であった。この液晶パネルを用いてIPSモード液晶表示装置を再び組み立て、バックライトを点灯したところ、表示ムラは見られなかった。
液晶セル10の前面側(視認側)及び背面側(バックライト側)に、いずれも粘着剤層付き偏光板Aを貼合し、その他は実施例1と同様にして液晶パネル60を作製し、同様に評価した。前面側偏光板20を液晶セル10に貼り合わせる第一の粘着剤層40と、背面側偏光板30を液晶セル10に貼り合わせる第二の粘着剤層50との、50℃における貯蔵弾性率の比Gf′/Gr′は1である。このときのパネルの反り量は1.1mm であった。この液晶パネルを用いてIPSモード液晶表示装置を再び組み立て、バックライトを点灯したところ、表示ムラが見られた。
液晶セル10の前面側(視認側)及び背面側(バックライト側)に、いずれも粘着剤層付き偏光板Bを貼合し、その他は実施例1と同様にして液晶パネル60を作製し、同様に評価した。前面側偏光板20を液晶セル10に貼り合わせる第一の粘着剤層40と、背面側偏光板30を液晶セル10に貼り合わせる第二の粘着剤層50との、50℃における貯蔵弾性率の比Gf′/Gr′は1である。このときのパネルの反り量は1.1mm であった。この液晶パネルを用いてIPSモード液晶表示装置を再び組み立て、バックライトを点灯したところ、表示ムラが見られた。
11,12……セル基板、
15……液晶層、
20……前面側偏光板、
21……偏光フィルム、
25,26……透明保護フィルム、
30……背面側偏光板、
31……偏光フィルム、
35,36……透明保護フィルム、
40……第一の粘着剤層、
50……第二の粘着剤層、
60……液晶パネル、
70……バックライトユニット。
Claims (7)
- 2枚のセル基板と、その間に挟持された液晶層とを有する液晶セル、
前記液晶セルの視認側に第一の粘着剤層を介して積層された前面側偏光板、
前記液晶セルの視認側とは反対側に第二の粘着剤層を介して積層された背面側偏光板、及び
前記背面側偏光板の外側に配置されたバックライトユニットを備え、
前記前面側偏光板及び前記背面側偏光板はそれぞれ、偏光フィルムとその両面に配置された透明保護フィルムとを有し、そして、
前記第一の粘着剤層の50℃における貯蔵弾性率を Gf′とし、前記第二の粘着剤層の50℃における貯蔵弾性率を Gr′としたときに、両者の比 Gf′/Gr′が0.01以上0.5未満の範囲にあることを特徴とする液晶表示装置。 - 前記前面側偏光板及び前記背面側偏光板のそれぞれ液晶セル側に位置する透明保護フィルムは、その厚み方向レターデーションが−10〜10nmの範囲にある請求項1に記載の液晶表示装置。
- 前記前面側偏光板及び前記背面側偏光板のそれぞれ液晶セル側に位置する透明保護フィルムは、セルロース系樹脂又はポリオレフィン系樹脂からなる請求項1又は2に記載の液晶表示装置。
- 前記前面側偏光板及び前記背面側偏光板のそれぞれ液晶セルから遠い側に位置する透明保護フィルムは、その厚さが、液晶セル側に位置する透明保護フィルムとそこに貼着された前記粘着剤層の合計厚さより大きい請求項1〜3のいずれかに記載の液晶表示装置。
- 前記前面側偏光板及び前記背面側偏光板のそれぞれ偏光フィルムとその両面に配置される透明保護フィルムは、ポリビニルアルコール系樹脂及び水溶性エポキシ樹脂を含有する水系接着剤を介して貼合されている請求項1〜4のいずれかに記載の液晶表示装置。
- 前記前面側偏光板及び前記背面側偏光板のそれぞれ偏光フィルムとその両面に配置される透明保護フィルムは、活性エネルギー線の照射により硬化するエポキシ化合物を含有する硬化性接着剤組成物を介して貼合されている請求項1〜4のいずれかに記載の液晶表示装置。
- 前記エポキシ化合物は、脂環式環に結合したエポキシ基を分子内に少なくとも1個有するエポキシ化合物を含む請求項6に記載の液晶表示装置。
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