JP2014211609A - 偏光板のセット及び前面板一体型液晶表示パネル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】液晶セルの視認側に配置され、ヤング率が2Gpa以上で液晶セルから遠い側となる前面板10が紫外線硬化型樹脂又は粘着剤20を介して前面側偏光板30に貼合されている前面板一体型偏光板40と、前記液晶セルの背面側に配置される背面側偏光板50とのセットであって、前記前面側偏光板30は、前記前面板10が貼合されない状態で、85℃にて100時間加熱したときの吸収軸方向の寸法変化率が、前記背面側偏光板50の、85℃にて100時間加熱したときの吸収軸方向の寸法変化率より大きい。この偏光板のセットを液晶セルに貼合して前面板一体型液晶表示パネルとする。
【選択図】図1
Description
液晶表示パネルとした際に高温環境下での反り量が抑制される偏光板のセット、及びこの偏光板のセットを液晶セルに貼合してなる前面板一体型液晶表示パネルを提供することにある。
透明保護膜の厚さは、通常5〜200μm程度の範囲で、好ましくは10μm以上であり、また好ましくは80μm以下、さらに好ましくは40μm 以下である。
前面側偏光板30は、その吸収軸が液晶セルの短辺方向と略平行であり、背面側偏光板は、その吸収軸が液晶セルの長辺方向と略平行であることがより好ましい。
(1)偏光板のセットの作製
前面側偏光板(偏光板1)は、次のように作製した。まず、厚さ60μm のポリビニルアルコールフィルム(平均重合度約2,400、ケン化度99.9モル%以上)を、乾式延伸により約5倍に一軸延伸し、さらに緊張状態を保ったまま、60℃の純水に1分間浸漬した後、ヨウ素/ヨウ化カリウム/水の重量比が 0.05/5/100の水溶液に28℃で60秒間浸漬した。その後、ヨウ化カリウム/ホウ酸/水の重量比が8.5/8.5/100の水溶液に72℃で300秒間浸漬した。引き続き26℃の純水で20秒間洗浄した後、65℃で乾燥し、ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素が吸着配向している厚さ23μm の偏光子を得た。次に、この偏光子の片側に、水100部に対し、カルボキシル基変性ポリビニルアルコール〔(株)クラレから入手した商品名“KL−318”〕を3部溶解し、その水溶液に水溶性エポキシ樹脂であるポリアミドエポキシ系添加剤〔田岡化学工業(株)から入手した商品名“スミレーズレジン 650(30)”、固形分濃度30%の水溶液〕を 1.5部添加したエポキシ系接着剤を塗布し、透明保護膜として厚さ40μm のトリアセチルセルロースフィルム〔コニカミノルタオプト(株)社製の商品名“KC4UY”〕を貼り合せ、その反対側には前記の接着剤を用いて、ノルボルネン系樹脂で延伸されていないフィルム〔日本ゼオン(株)製の商品名“ZEONOR”〕を貼合した。
寸法変化率=[(L0−L1)/L0 ]×100
(1)で作製した偏光板のセットを液晶セルに貼合し、前面板一体型液晶表示パネルを作製した。(1)で作製した偏光板のノルボルネン系樹脂“ZEONOR”側の表面に、厚さ20μm の粘着剤〔リンテック(株)製の商品名“P−3132”〕を塗布した後、前面側偏光板を液晶セルの短辺に対して偏光子の吸収軸が平行になるように5インチサイズに裁断し、背面側偏光板を液晶セルの長辺に対して偏光子の吸収軸が平行になるように5インチサイズに裁断した。次いで、裁断した偏光板をそれぞれ粘着剤側で液晶セルに貼り合せ、前面側偏光板のトリアセチルセルロースフィルム側に紫外線硬化型光学弾性樹脂〔デクセリアス(株)製の商品名“Super View Resin”〕を塗布し、その上にヤング率が70GPaで、厚さが0.55mmの前面板〔コーニング社製の商品名“Gorilla”〕を積層した。その後、前面板側から紫外線を照射〔フュージョンUVシステムズ社製の“Dバルブ”、積算光量1200mJ/cm2 〕を実施し、前面板一体型液晶セルを作製した。
(1)偏光板のセットの作製
基材フィルム上にポリビニルアルコール水溶液を塗布し、乾燥して、偏光子製造用の原反となる積層フィルムを作製した。ここでは、厚さ110μm で融点163℃のポリプロピレンフィルムを基材フィルムとした。
次に平均重合度1,100でケン化度99.5モル%のアセトアセチル基変性ポリビニルアルコール粉末(日本合成化学工業(株)製の商品名“ゴーセファイマー Z-200”)を、95℃の熱水に溶解し、3%濃度の水溶液を調製した。この水溶液に架橋剤として、水溶性ポリアミドエポキシ樹脂(田岡化学工業(株)製の商品名“スミレーズレジン 650”、固形分濃度30%の水溶液)を、ポリビニルアルコールの固形分6部あたり5部の割合で混合し、プライマー用塗工液とした。
そして、先のポリプロピレンからなる基材フィルムにコロナ処理を施した後、そのコロナ処理面に、プライマー用塗工液をマイクログラビアコーターで塗工し、80℃で10分間乾燥して、厚さ0.2μmのプライマー層を形成した。
次に平均重合度 2,400でケン化度98.0〜99.0モル%のポリビニルアルコール粉末((株)クラレから入手した商品名“PVA124”)を、95℃の熱水に溶解し、8%濃度のポリビニルアルコール水溶液を調製した。得られた水溶液を、前記基材フィルムのプライマー層上にリップコーターを用いて室温で塗工し、80℃で20分間乾燥して、基材フィルム/プライマー層/ポリビニルアルコール層からなる積層フィルムを作製した。
得られた積層フィルムを、温度160℃で 5.8倍に自由端縦一軸延伸した。こうして得られた積層延伸フィルムの全体厚さは28.5μmであり、ポリビニルアルコール層の厚さは5.0μmであった。
得られた積層延伸フィルムを、水/ヨウ素/ヨウ化カリウムの重量比 100/0.35/10の水溶液に26℃で90秒間浸漬して染色した後、10℃の純水で洗浄した。次にこの積層フィルムを、水/ホウ酸/ヨウ化カリウムの重量比 100/9.5/5の水溶液に76℃で300秒間浸漬して、ポリビニルアルコールを架橋させた。引き続き、10℃の純水で10秒間洗浄し、最後に80℃で200秒間の乾燥処理を行った。以上の操作により、ポリプロピレン基材フィルム上に、ヨウ素が吸着配向しているポリビニルアルコール層からなる偏光子が形成されている偏光性積層フィルムを作製した。
上記で作製した偏光性積層フィルムの基材フィルムとは反対面(偏光子面)に、水100部に対し、カルボキシル基変性ポリビニルアルコール〔(株)クラレから入手した商品名“KL−318”〕を3部溶解し、その水溶液に水溶性エポキシ樹脂であるポリアミドエポキシ系添加剤〔田岡化学工業(株)から入手した商品名“スミレーズレジン 650(30)”、固形分濃度30%の水溶液〕を 1.5部添加したエポキシ系接着剤を塗布し、透明保護膜として厚さ25μm のトリアセチルセルロースフィルム(TAC)〔コニカミノルタオプト(株)社製の商品名“KC2UA”〕を貼り合せ、基材フィルムのみを剥離することによって、TAC/ポリビニルアルコール系偏光子/プライマー層からなる偏光板を得た。
次にプライマー面側にエポキシ化合物と光カチオン重合開始剤を含む紫外線硬化型接着剤を塗工し、ノルボルネン系樹脂で延伸されていないフィルム〔日本ゼオン(株)製の商品名“ZEONOR”〕を貼合し、ノルボルネン系樹脂側から紫外線を照射〔フュージョンUVシステムズ社製の“Dバルブ”、積算光量1200mJ/cm2 〕を実施し、接着剤を硬化させることにより、TAC/ポリビニルアルコール系偏光子/プライマー層/ノルボルネン系樹脂の偏光板(3)を得た。
その後、TAC面側に5μm厚の粘着材〔リンテック(株)製の商品名“#L2”〕を貼合し、そこに26μm厚の輝度向上フィルム(3M製の商品名“Advanced Polarized Film, Version 3”)を貼合した。
前面側偏光板に偏光板(2)のTAC面側の粘着剤および輝度向上フィルムを取り除いた物を、背面側偏光板として偏光板(3)のノルボルネン系樹脂“ZEONOR”側の表面に前記粘着剤を塗布し、液晶セルに貼合した以外は実施例1と同様にして前面板一体型液晶セルを作製し、高温環境下における反り量を測定した。結果を表1の「反り量」の欄に示した。
液晶セルに貼合する前面側偏光板として、実施例1で用いた背面側偏光板(偏光子の厚さが11μm のもの)のTAC面側の粘着剤および輝度向上フィルムを取り除いた物を用いた以外は、実施例1と同様にして前面板一体型液晶表示パネルを作製し、高温環境下における反り量を測定した。結果を表1の「反り量」の欄に示した。
(1) 偏光板のセットの作製
前面側偏光板は、次のように作製した。まず、厚さ75μm のポリビニルアルコールフィルム(平均重合度約2,400、ケン化度99.9モル%以上)を、乾式延伸により約5倍に一軸延伸し、さらに緊張状態を保ったまま、60℃の純水に1分間浸漬した後、ヨウ素/ヨウ化カリウム/水の重量比が 0.05/5/100の水溶液に28℃で60秒間浸漬した。その後、ヨウ化カリウム/ホウ酸/水の重量比が8.5/8.5/100の水溶液に72℃で300秒間浸漬した。引き続き26℃の純水で20秒間洗浄した後、65℃で乾燥し、ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素が吸着配向している厚さ28μm の偏光子を得た。次に、この偏光子の片側に、水100部に対し、カルボキシル基変性ポリビニルアルコール〔(株)クラレから入手した商品名“KL−318”〕を3部溶解し、その水溶液に水溶性エポキシ樹脂であるポリアミドエポキシ系添加剤〔田岡化学工業(株)から入手した商品名“スミレーズレジン 650(30)”、固形分濃度30%の水溶液〕を 1.5部添加したエポキシ系接着剤を塗布し、透明保護膜として厚さ40μm のトリアセチルセルロースフィルム〔コニカミノルタオプト(株)社製の商品名“KC4UY”〕を貼り合せ、TAC/PVA層からなる偏光板を得た。
その後、上記で作成した偏光板について、偏光板を長尺方向30mm〜50mm、幅方向20〜50mmの正方形もしくは長方形の大きさに裁断し、実施例1と同様のやり方で、寸法変化率(%)を求めた。
次に平均重合度1,100でケン化度99.5モル%のアセトアセチル基変性ポリビニルアルコール粉末(日本合成化学工業(株)製の商品名“ゴーセファイマー Z-200”)を、95℃の熱水に溶解し、3%濃度の水溶液を調製した。この水溶液に架橋剤として、水溶性ポリアミドエポキシ樹脂(田岡化学工業(株)製の商品名“スミレーズレジン 650”、固形分濃度30%の水溶液)を、ポリビニルアルコールの固形分6部あたり5部の割合で混合し、プライマー用塗工液とした。
そして、先のポリプロピレンからなる基材フィルムにコロナ処理を施した後、そのコロナ処理面に、プライマー用塗工液をマイクログラビアコーターで塗工し、80℃で10分間乾燥して、厚さ0.2μmのプライマー層を形成した。
次に平均重合度 2,400でケン化度98.0〜99.0モル%のポリビニルアルコール粉末((株)クラレから入手した商品名“PVA124”)を、95℃の熱水に溶解し、8%濃度のポリビニルアルコール水溶液を調製した。得られた水溶液を、前記基材フィルムのプライマー層上にリップコーターを用いて室温で塗工し、80℃で20分間乾燥して、基材フィルム/プライマー層/ポリビニルアルコール層からなる積層フィルムを作製した。
得られた積層フィルムを、温度160℃で 5.8倍に自由端縦一軸延伸した。こうして得られた積層延伸フィルムの全体厚さは28.5μmであり、ポリビニルアルコール層の厚さは5.0μmであった。
得られた積層延伸フィルムを、水/ヨウ素/ヨウ化カリウムの重量比 100/0.35/10の水溶液に26℃で90秒間浸漬して染色した後、10℃の純水で洗浄した。次にこの積層フィルムを、水/ホウ酸/ヨウ化カリウムの重量比 100/9.5/5の水溶液に76℃で300秒間浸漬して、ポリビニルアルコールを架橋させた。引き続き、10℃の純水で10秒間洗浄し、最後に80℃で200秒間の乾燥処理を行った。以上の操作により、ポリプロピレン基材フィルム上に、ヨウ素が吸着配向しているポリビニルアルコール層からなる偏光子が形成されている偏光性積層フィルムを作製した。
上記で作製した偏光性積層フィルムの基材フィルムとは反対面(偏光子面)に、水100部に対し、カルボキシル基変性ポリビニルアルコール〔(株)クラレから入手した商品名“KL−318”〕を3部溶解し、その水溶液に水溶性エポキシ樹脂であるポリアミドエポキシ系添加剤〔田岡化学工業(株)から入手した商品名“スミレーズレジン 650(30)”、固形分濃度30%の水溶液〕を 1.5部添加したエポキシ系接着剤を塗布し、透明保護膜として厚さ25μm のトリアセチルセルロースフィルム(TAC)〔コニカミノルタオプト(株)社製の商品名“KC2UA”〕を貼り合せ、基材フィルムのみを剥離することによって、TAC/ポリビニルアルコール系偏光子/プライマー層からなる偏光板を得た。その後、TAC面側に5μm厚の粘着材〔リンテック(株)製の商品名“#L2”〕を貼合し、そこに26μm厚の輝度向上フィルム(3M製の商品名“Advanced Polarized Film, Version 3”)を貼合した。
上記で作成した偏光板について、偏光板を長尺方向30mm〜50mm、幅方向20〜50mmの正方形もしくは長方形の大きさに裁断し、実施例1と同様のやり方で、寸法変化率(%)を求めた。
その後、透明保護層が無い偏光子面に直接厚さ20μm の粘着剤〔リンテック(株)製の商品名“P−3132”〕を塗布した後、実施例1と同様にして前面板一体型液晶表示パネルを作製し、高温環境下における反り量を測定した。結果を表1の「反り量」の欄に示した。
液晶セルに貼合する背面側偏光板として、実施例1で用いた前面側偏光板(偏光子の厚さが23μm のもの)を用いた以外は、実施例1と同様にして前面板一体型液晶表示パネルを作製し、高温環境下における反り量を測定した。結果を表1の「反り量」の欄に示した。
液晶セルに貼合する前面側偏光板として、実施例1で用いた背面側偏光板(偏光子の厚さが11μm のもの)のTAC面側の粘着剤および輝度向上フィルムを取り除いた物を用い、液晶セルに貼合する背面側偏光板として、実施例1で用いた前面側偏光板(偏光子の厚さが23μm のもの)を用いた以外は、実施例1と同様にして前面板一体型液晶表示パネルを作製し、高温環境下における反り量を測定した。結果を表1の「反り量」の欄に示した。
実施例1から4においては、高温環境下で240時間静置した後の前面板一体型液晶表示パネルの反り量は、絶対値で0.5mm以下であることがわかる。
20:粘着剤又は紫外線硬化型樹脂、
30:前面側偏光板、
35a,35b:前面側偏光板の透明保護膜、
37:前面側偏光板の偏光子、
40:前面板一体型偏光板、
50:背面側偏光板、
55a,55b:背面側偏光板の透明保護膜、
57:背面側偏光板の偏光子、
60:液晶セル、
80:前面板一体型液晶表示パネル。
Claims (7)
- 液晶セルの視認側に配置され、ヤング率が2Gpa 以上で液晶セルから遠い側となる、前面板が紫外線硬化型樹脂又は粘着剤を介して前面側偏光板に貼合されている前面板一体型偏光板と、前記液晶セルの背面側に配置される背面側偏光板とのセットであって、
前記前面側偏光板は、前記前面板に貼合されない状態で、85℃にて100時間加熱したときの吸収軸方向の寸法変化率が、
前記背面側偏光板の、85℃にて100時間加熱したときの吸収軸方向の寸法変化率より大きいことを特徴とする、偏光板のセット。 - 前記前面側偏光板は、前記前面板に貼合されない状態で、85℃にて100時間加熱したときの吸収軸方向の寸法変化率が1.2%以上であり、
前記背面側偏光板は、85℃にて100時間加熱したときの吸収軸方向の寸法変化率が1.1%以下である請求項1に記載の偏光板のセット。 - 前記前面側偏光板及び前記背面側偏光板はともに、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムからなる偏光子の少なくとも一方の面に透明保護膜が積層された構造を有し、前記前面側偏光板を構成する偏光子が、前記背面側偏光板を構成する偏光子よりも厚い、請求項1または2に記載の偏光板のセット。
- 前記前面側偏光板及び前記背面側偏光板はともに、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムからなる偏光子の両面に透明保護膜が積層された構造を有し、少なくとも一方の偏光板は、液晶セル側に設けられる透明保護膜が面内位相差を有する、請求項1〜3のいずれかにに記載の偏光板のセット。
- 前記背面側偏光板は、液晶セルから遠くなる側に他の光学フィルムが積層されている、請求項1〜4のいずれかに記載の偏光板のセット。
- 前記前面側偏光板は、その吸収軸が液晶セルの短辺方向と略平行であり、前記背面側偏光板は、その吸収軸が液晶セルの長辺方向と略平行である、請求項1〜5のいずれかに記載の偏光板のセット。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の偏光板のセットと、液晶セルとを備え、
前記液晶セルの視認側に前記偏光板のセットを構成する前面板一体型偏光板がその偏光板側で貼着されており、前記液晶セルの背面側に前記偏光板のセットを構成する背面側偏光板が貼着されており、
85℃にて240時間加熱したときの反り量が、絶対値で0.5mm 以下であることを特徴とする、前面板一体型液晶表示パネル。
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