TW201523088A - 偏光板之套組及前面板一體型液晶顯示面板 - Google Patents

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Abstract

本發明係提供一種偏光板之套組及使該偏光板之套組貼合在液晶胞而成之前面板一體型液晶顯示面板,其中,該偏光板之套組係前面板一體型偏光板與背面側偏光板之偏光板之套組,該前面板一體型偏光板係由前面側偏光板、及配置在其辨識側之楊格模數為2GPa以上的前面板所構成且配置在液晶胞的辨識側者;而該背面側偏光板係配置在液晶胞的背面側者;將貼合在玻璃基板且以85℃加熱500小時後之在前面側偏光板之吸收軸方向的收縮量設為X,並將在背面側偏光板之吸收軸方向的收縮量設為Y時,收縮量X小於收縮量Y。

Description

偏光板之套組及前面板一體型液晶顯示面板
本發明係有關於一種由前面板一體化而成之前面側偏光板及背面側偏光板所構成之偏光板之套組、及將此等貼合在液晶胞而成之前面板一體型液晶顯示面板。
以往,液晶顯示裝置係被使用在桌上型計算機、電子鐘錶、個人電腦等,近年來,其需要急遽地增加,最近亦被使用在行動電話、平板型終端設備等,其用途亦擴大中。該等液晶顯示裝置一般包含在液晶胞的表背配置一對偏光板而成之液晶顯示面板作為主要構件。
在最近的市場,隨著畫面大型化的行動電話、平板型終端設備等行動機器之普及,其構成套組之液晶顯示面板被要求輕量化、薄型化,且有將液晶胞的玻璃基板和前面板薄化之傾向。又,為了消除在界面之反射和光線散射而使辨識性提升,亦有以黏著劑和紫外線硬化型樹脂使前面板與液晶顯示面板一體化之傾向。
在以往的液晶顯示面板中,因為前面板及液晶胞較厚,所以即便在高溫環境下亦能夠抑制因偏光板的 收縮所致之翹曲,但是隨著近年來有使如上述的前面板及液晶胞所使用的玻璃基板薄化之傾向,起因於偏光板在高溫環境下之收縮致使液晶顯示面板產生翹曲,而有造成無法被收納在最後製品之殼體中等之問題。
為了抑制此種液晶顯示面板產生之翹曲, 先前已知使配置在液晶胞的辨識側之偏光板(前面側偏光板)的厚度、和配置在與液晶胞的辨識側為相反側(背面側)之偏光板(背面側偏光板)的厚度不同之手法。例如在特開2012-058429號公報(專利文獻1),係記載藉由使前面側偏光板的偏光膜(偏光器;polarizer)的厚度比背面側偏光板的偏光膜更薄,來抑制液晶顯示面板翹曲之方法。
但是,因為在高溫環境下之液晶顯示面板產 生之翹曲,係如上述,起因於偏光器的厚度引起偏光板的收縮,所以如專利文獻1,將前面側偏光板的偏光器的厚度薄化時,特別是為使辨識性提升,以黏著劑和紫外線硬化型樹脂等使前面板一體化之液晶顯示面板時,係有時產生翹曲,翹曲的抑制係未必能夠滿足。
又,在特開2002-221715號公報(專利文獻2) 中係記載著:在使用塑膠基板液晶胞之液晶顯示元件(液晶顯示面板),為抑制塑膠基板液晶胞的翹曲量,使構成前面側偏光板之保護層的厚度比構成背面側偏光板之保護層的厚度更小。但,如專利文獻2之使保護層的厚度不同之方法中,為提升辨識性,適用在前面板與前面側偏光板一體化之液晶顯示面板時,起因於保護層在高溫環境下熱收縮 致使液晶胞產生翹曲,有時造成無法被收納在最後製品之殼體中的問題。
先前技術文獻 專利文獻
[專利文獻1]日本特開2012-058429號公報
[專利文獻2]日本特開2002-221715號公報
本發明之目的在於提供一種作為液晶顯示面板時能夠抑制在高溫環境下的翹曲量之偏光板之套組、及將該偏光板之套組貼合在液晶胞而成之前面板一體型液晶顯示面板。
本發明係提供如在以下所表示之偏光板之套組及前面板一體型液晶顯示面板。
[1]一種偏光板之套組,係前面板一體型偏光板與背面側偏光板之偏光板之套組,該前面板一體型偏光板係由前面側偏光板、及配置在其辨識側之楊格模數為2GPa以上的前面板所構成,且配置在液晶胞的辨識側者;而該背面側偏光板係配置在前述液晶胞的背面側者;將貼合在玻璃基板且以85℃加熱500小時後之在前述前面側偏光板之吸收軸方向的收縮量設為X,將在前述背面側偏光板之吸收軸方向的收縮量設為Y時, 前述收縮量X小於前述收縮量Y。
[2]如[1]所述之偏光板之套組,其中前述收縮量X為0.5mm以下。
[3]如[1]或[2]所述之偏光板之套組,其中前述前面側偏光板及前述背面側偏光板,係具備具有長邊及短邊之方形形狀,前述前面側偏光板係其吸收軸與短邊方向略平行,前述背面側偏光板係吸收軸與長邊方向略平行。
[4]如[1]至[3]項中任一項所述之偏光板之套組,其中前述前面側偏光板及前述背面側偏光板係各自具備:由聚乙烯醇系樹脂薄膜所構成之偏光器;層積在前述偏光器的至少一面之保護層;及用以貼合在前述液晶胞之黏著劑層。
[5]如[4]所述之偏光板之套組,其中前述前面側偏光板及前述背面側偏光板的至少一方,係具備層積在前述偏光器之液晶胞側的面之液晶胞側保護層,前述液晶胞側保護層係具有面內相位差。
[6]如[4]或[5]所述之偏光板之套組,其中前述背面側偏光板係層積在與液晶胞為相反側的最表面,且進一步具備前述偏光器及前述保護層以外的其他光學層。
[7]一種前面板一體型液晶顯示面板,係具備如[1]至[6]項中任一項所述之偏光板之套組及液晶胞,前述前面板一體型偏光板係以其前面側偏光板側貼合在前述液 晶胞的辨識側,而前述背面側偏光板係貼合在前述液晶胞的背面側。
[8]如[7]所述之前面板一體型液晶顯示面板,其係以85℃加熱240小時後的翹曲量以絕對值計為0.5mm以下。
依照本發明,能夠提供一種能夠有效地抑制在高溫環境下的翹曲量,且能夠容易地收納在最後製品之殼體中之前面板一體型液晶顯示面板。
10‧‧‧前面板
20‧‧‧紫外線硬化型樹脂或黏著劑
30‧‧‧前面側偏光板
31‧‧‧熱收縮後的前面側偏光板
35a、35b‧‧‧保護層
37‧‧‧偏光器
39‧‧‧黏著劑層
40‧‧‧前面板一體型偏光板
50‧‧‧背面側偏光板
51‧‧‧黏著劑層
53‧‧‧增亮膜
55a、55b‧‧‧保護層
57‧‧‧偏光器
59‧‧‧黏著劑層
60‧‧‧液晶胞
80‧‧‧前面板一體型液晶顯示面板
A‧‧‧不顯示影像顯示之區域
B‧‧‧黑色矩陣之區域
C‧‧‧影像顯示之區域
第1圖係顯示在本發明的偏光板之套組之較佳層結構的例子之概略剖面圖。
第2圖係顯示在本發明的前面板一體型液晶顯示面板之較佳層結構的例子之概略剖面圖。
第3圖係示意性地顯示貼合有前面側偏光板之液晶胞之立體圖。
第4圖係在第3圖所顯示的IV-IV線之剖面示意圖。
第5圖係顯示在實施例1所製成的前面板一體型液晶顯示面板的層結構之概略剖面圖。
第6圖係顯示實施例2所製成的前面板一體型液晶顯示面板的層結構之概略剖面圖。
<偏光板之套組>
第1圖係顯示在本發明的偏光板之套組之較佳層結構的例子之概略剖面圖。又,第2圖係顯示將在第1圖所顯示的偏光板之套組(前面板一體型偏光板40及背面側偏光板50)貼合在液晶胞60而成之前面板一體型液晶顯示面板80。參照第1圖,本發明的偏光板之套組係由前面板一體型偏光板40及背面側偏光板50所構成。構成本發明的偏光板之套組之前面板一體型偏光板40,係前面側偏光板30、與配置在其辨識側之前面板10之一體化物。在第1圖的例子,前面側偏光板30係包含:偏光器37;保護層35a,其係貼合在偏光器37的辨識側之面;保護層35b,其係貼合在與偏光器37的辨識側為相反側(液晶胞側)之面;及黏著劑層39,其係貼合在保護層35b的外面(液晶胞側之面)。
又,背面側偏光板50係包含:偏光器57;保 護層55a,其係貼合在偏光器57的辨識側(液晶胞60側)之面;保護層55b,其係貼合在與偏光器37的辨識側為相反側(背面側)之面;黏著劑層59,其係貼合在保護層55a的外面(液晶胞60側之面)。
(1)前面板
前面板10係擔任抑制液晶胞60之翹曲,或保護液晶胞60之任務者,可為楊格模數2GPa以上之透光性的(較佳是光學上透明的)板狀體。前面板10係只要滿足上述楊格模數,可為單層結構,亦可為多層結構。
因為前面板10係配置在使用前面板一體型 液晶顯示面板的最後製品之最外面,所以被要求即便被使用在屋外或半屋外時,亦能夠顯示充分的耐久性。從此種觀點而言,前面板10係以由如玻璃或強化玻璃的無機材料;如聚碳酸酯系樹脂、丙烯酸系樹脂的有機材料所構成為佳。
前面板10係例如亦可以是構成觸控面板之 強化玻璃和薄膜。觸控面板的方式係沒有特別限制,可例示靜電容量方式、表面彈性波方式、電阻膜方式、電磁感應方式、光感測器方式、紅外線方式等。
前面板10亦可具有抗反射、防污、遮蔽電磁波、遮蔽近紅外線、調整顏色、或防止玻璃飛濺等的功能。具有上述功能之前面板,係例如在由如上述的無機材料或有機材料所構成之基板上,層積具有上述功能之1層以上的層(或薄膜)而成者。此種多層結構的前面板10,係能夠藉由例如在由如上述的無機材料或有機材料所構成之基板上,直接塗布用以賦予上述功能之有效的藥劑、或貼合另外製成之具有上述功能之功能性的薄膜而製造。
如在第1圖所顯示,前面板10與前面側偏光板30的一體化,係能夠藉由將該等透過紫外線硬化型樹脂或黏著劑20而貼合來實現。為了使在前面板10與前面側偏光板30的界面之反射和光線的散射消失,並提升辨識性,紫外線硬化型樹脂或黏著劑20係其折射率以接近前面板10的折射率或與其相同者為佳,又,較佳是在光學上為透明者。
作為紫外線硬化性樹脂,可使用如(甲基)丙 烯酸酯或環氧樹脂之一般的紫外線硬化性液狀物。又,作為黏著劑,能夠使用以丙烯酸系聚合物、聚矽氧系聚合物、聚酯、聚胺甲酸酯、聚醚等作為基質聚合物者。其中,如丙烯酸系黏著劑,以使用具有優異的光學透明性,且透明性高的丙烯酸系黏著劑為佳。在此,所謂「(甲基)丙烯酸酯」係意味著丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯,其他稱為(甲基)丙烯酸酯等時之「(甲基)」亦是同樣的意思。
(2)前面側偏光板
前面側偏光板30係以與前面板10一體化而成之前面板一體型偏光板40之方式,被配置在液晶胞60的辨識側之偏光板,至少含有偏光器37。前面側偏光板30一般除了偏光器37以外,具備:保護層,其係層積在該偏光器37的至少一面;及黏著劑層,其係用以將前面板一體型偏光板40貼合在液晶胞60。在第1圖的例子,係在偏光器37的兩面貼合有保護層35a、35b,在液晶胞60側的保護層35b之外面,層積有使用在與液晶胞60貼合之黏著劑層39。不限定於第1圖的例子,例如亦可將保護層35b省略且將在偏光器37直接層積黏著劑層39等而只在偏光器37的一面層積保護層。
在未貼合前面板10的狀態下,將前面側偏光 板30以85℃加熱500小時後之該偏光板的收縮量設為X,將背面側偏光板50以相同條件加熱時之該偏光板的收縮量設為Y時,在本發明中,收縮量X及Y係滿足以下的關 係:收縮量X<收縮量Y [I]。
在此所謂收縮量,係將在加熱前之偏光板的吸收軸方向的長度設為L0(mm),將在加熱後之偏光板的吸收軸方向的長度設為L1(mm)時,以下述式表示:收縮量=L0-L1 [II]。
更具體地,上述吸收軸係偏光板具有之偏光器的吸收軸。收縮量係測定將偏光板貼合在玻璃基板而成之試料,其具體的測定方法,係能夠依照在後述之實施例的項目所記載的方法。
若依滿足上述式[I]之本發明的偏光板之套組, 能夠有效地抑制作為前面板一體型液晶顯示面板時在高溫環境下的翹曲量,例如在將前面板一體型液晶顯示面板以85℃加熱240小時之條件下,亦能夠將其翹曲量以絕對值計抑制至0.5mm以下。又,前面板一體型液晶顯示面板的翹曲量,係能夠依據在後述之實施例的項目所記載的方法來測定。
從在高溫環境下更有效地抑制前面板一體型 液晶顯示面板的翹曲量之觀點,收縮量Y與收縮量X之差異(收縮量Y-收縮量X)係以0.05mm以上為佳,以0.08mm以上為較佳。又,該差異係以500μm以下為佳,以300μm以下為較佳。
又,前面側偏光板30的收縮量X,係以0.5mm 以下為佳,以0.4mm以下為較佳。又,就更有效地抑制前 面板一體型液晶顯示面板的翹曲量而言,將收縮量X設為0.5mm以下亦是有利的。收縮量X大於0.5mm時,收縮量太大而在高溫環境下,前面側偏光板30亦有從液晶胞60剝離之可能性。又,將收縮量X抑制為較低而至0.5mm以下,就以下的點而言亦是有利的。
第3圖及第4圖係各自示意性地顯示貼合有 前面側偏光板30之液晶胞60之立體圖及在其IV-IV線之剖面示意圖。液晶胞60係能夠是例如具有長邊及短邊的方形形狀,同時前面側偏光板30係其對應此,亦能夠是方形形狀。一般,使前面側偏光板30的尺寸為比液晶胞60更小,如在第3圖及第4圖所顯示,在貼合有前面側偏光板30之液晶胞60,在液晶胞60上形成有未配置前面側偏光板30而無影像顯示之區域A。前面側偏光板30與液晶胞60係以該等的短邊(及長邊)成為平行的方式貼合(針對背面側偏光板50亦同樣)。
又,一般,液晶胞60之中,並非配置有前面 側偏光板30之區域全體成為擔任影像顯示的區域C,而是更受到限定的內側的區域成為擔任影像顯示之區域C(第4圖)。此係因在區域C的周圍一般以某寬度形成黑色矩陣。 形成有此種黑色矩陣之區域B係無法成為擔任影像顯示的區域C之區域,因此,在該區域B上未配置有前面側偏光板30,作為液晶顯示面板特別沒有問題。
貼合有前面側偏光板30之液晶胞60被暴露 在高溫環境下時,前面側偏光板30產生熱收縮(第3圖及 第4圖中以虛線表示之熱收縮後的前面側偏光板31)。因區域B的寬度一般為0.5mm左右,所以收縮量X為0.5mm以下時,即便前面側偏光板30產生熱收縮,熱收縮後的前面側偏光板31之端部亦能夠確實地落入於區域B內,藉此,能夠確實地防止由於在擔任影像顯示之區域C形成未配置有前面側偏光板30的區域而造成的顯示不良。
基於與上述同樣的理由,背面側偏光板50的 收縮量Y亦以0.5mm以下為佳。
收縮量A及B係可藉由例如調整在偏光板所 含有的黏著劑層之硬度來控制,其中該黏著劑層係使用於與液晶胞60貼合。使用越硬的黏著劑層,收縮量有變為越小之傾向。
作為在前面側偏光板30所使用的偏光器 37,係沒有特別限制,例如能夠適合使用在聚乙烯醇系樹脂薄膜吸附配向有二色性色素(碘和有機染料)者。構成偏光器37之聚乙烯醇系樹脂,係能夠藉由將聚乙酸乙烯酯系樹脂皂化來得到。作為聚乙酸乙烯酯系樹脂,可例示乙酸乙烯酯的同元聚合物之聚乙酸乙烯酯、以及乙酸乙烯酯和可與其共聚合可能的其他單體之共聚物等。作為與乙酸乙烯酯共聚合之其他單體,例如,可舉出不飽和羧酸類、烯烴類、乙烯醚類、不飽和磺酸類、具有銨基之丙烯醯胺類等。聚乙烯醇系樹脂的皂化度一般為85至100莫耳%左右、較佳為98莫耳%以上。該聚乙烯醇系樹脂亦可進一步被改性,例如,亦能夠使用被醛類改性而成之聚乙烯基甲 縮醛、聚乙烯基乙縮醛等。
聚乙烯醇系樹脂的聚合度,一般為1000至 10000左右,較佳為1500至5000左右。作為具體的聚乙烯醇系樹脂和二色性色素,例如,可舉出在特開2012-159778號公報所例示者。
使上述聚乙烯醇系樹脂製膜而成者,係能夠 使用作為偏光器37的坯膜。聚乙烯醇系樹脂製膜之方法係沒有特別限制,能夠使用眾所周知的方法來製膜。由聚乙烯醇系樹脂所構成之坯膜的厚度係沒有特別限制、但例如1至150μm左右。若亦考量延伸的容易度等,其厚度係以10μm以上為佳。
偏光器37係例如能夠經過以下的步驟,最後 使其乾燥而製造:將如上述的聚乙烯醇系樹脂薄膜進行單軸延伸之步驟;以二色性色素使聚乙烯醇系樹脂薄膜染色而使其吸附該二色性色素之步驟;以硼酸水溶液處理經吸附二色性色素之聚乙烯醇系樹脂薄膜之步驟;及在以該硼酸水溶液處理後進行水洗之步驟。在偏光器37的製造步驟之聚乙烯醇系樹脂薄膜的延伸、染色、硼酸處理、水洗步驟、乾燥步驟亦可依照例如在特開2012-159778號公報所記載的方法而進行。在該文獻所記載的方法,並非使用由上述聚乙烯醇系樹脂所構成之坯膜,而是製造藉由在基材薄膜塗覆聚乙烯醇系樹脂而形成成為偏光器之聚乙烯醇系樹脂層,再層積保護層而成之偏光板。
偏光器37的厚度係可為2至40μm左右,較 佳為3至30μm左右。就更有效地抑制前面板一體型液晶顯示面板的翹曲量而言,使前面側偏光板30的偏光器37之厚度比背面側偏光板50的光器57之厚度更大係有利的。
貼合在偏光器37的至少一面之保護層,係可 為由透明樹脂所構成之層,以由具有優異的透明性、均勻的光學特性、機械強度、熱安定性等之樹脂所構成為佳。 構成保護層之透明樹脂的具體例係包含如三乙酸纖維素、二乙酸纖維素的纖維素系樹脂;如聚對酞酸乙二酯、聚異酞酸乙二酯、聚對酞酸丁二酯的聚酯系樹脂;如聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚(甲基)丙烯酸乙酯的(甲基)丙烯酸系樹脂;聚碳酸酯系樹脂;聚醚碸系樹脂;聚碸系樹脂;聚醯亞胺系樹脂;如聚乙烯、聚丙烯的聚烯烴系樹脂;聚降莰烯系樹脂。
在偏光器37的兩面層積保護層35a、35b時, 該等保護層35a、35b係可相同亦可不同。
前面側偏光板30及背面側偏光板50的至少 一方,係具備層積在偏光器之液晶胞60側的面之液晶胞側保護層,且該液晶胞側保護層具有面內相位差為佳。例如在前面側偏光板30,貼合在偏光器37之液晶胞60側之保護層35b,係能夠具有面內相位差之保護層。
保護層的面內相位差,係能夠藉由單軸延伸 或雙軸延伸而賦予。面內相位差值R0係只要符合所適用的液晶胞60之種類而適當地設定即可,一般係以設為30nm以上為佳。面內相位差值R0的上限係例如300nm左右。面 內相位差值R0係由下述式定義:R0=(nx-ny)×d [III]。
nx係保護層的面內遲相軸方向之折射率、ny係面內進相軸方向(與面內遲相軸方向正交的方向)之折射率、d係保護層的厚度。
前面側偏光板30能夠具有之保護層35a及保護層35b的厚度,一般為5至200μm左右,以10μm以上為佳,又,較佳為80μm以下,更佳為40μm以下。
偏光器37與保護層35a、35b之貼合,係能夠使用接著劑或黏著劑。作為接著劑,能夠使用含有聚乙烯醇系樹脂和胺甲酸酯樹脂作為主成分之水系接著劑、含有如紫外線硬化型樹脂(環氧系樹脂等)的光硬化型樹脂之光硬化型接著劑。作為黏著劑,能夠使用以丙烯酸系聚合物、聚矽氧系聚合物、聚酯、聚胺甲酸酯、聚醚等作為基質聚合物者。於貼合在偏光器37之前,亦可在保護層35a、35b的貼合面施行皂化處理、電暈處理、底漆處理、錨固劑塗覆處理等的易接著處理。
在前面側偏光板30係具備層積在偏光器37的辨識側之保護層35a時,亦可在該保護層35a的外表面,按照必要而設置硬塗層、抗反射層或防眩層等的表面處理層。硬塗層係為了防止前面側偏光板30的表面刮傷所形成之表面處理層,其構成材料係考量與保護層35a密著性和硬度而從紫外線硬化型樹脂、例如丙烯酸系、聚矽氧系等的樹脂之中選擇。
抗反射層係以在前面側偏光板30的表面防 止外光反射作為目的所形成之表面處理層,能夠使用眾所周知的方法而形成。防眩層係為了防止由於外光映入前面側偏光板30的表面所造成之辨識性降低而形成之表面處理層,一般例如能夠如以下的方式形成:藉由噴砂處理方式、壓花加工方式等進行粗面化方式;在紫外線硬化型樹脂中混合透明微粒子之方式等,使保護層35a的表面成為凸凹構造。
前面側偏光板30及/或背面側偏光板50,係 能夠具有1層或2層以上之顯示與偏光板不同光學功能之偏光器及保護層以外的其他光學層。其他光學層的具體例係例如包含反射層、半透射型反射層、相位差板、增亮膜。 例如前面側偏光板30及/或背面側偏光板50,可為在含有偏光器及保護層之上述的偏光板進一步層積有相位差板之橢圓偏光板或圓偏光板;一層保護層為視野角補償薄膜之偏光板;及在含有偏光器及保護層之上述的偏光板進一步層積有增亮膜之偏光板等。
相位差板係特別是可形成被使用在攜帶式用 途的影像顯示裝置之橢圓偏光或圓偏光模式之複合偏光板,亦即λ板(1/2 λ板或1/4 λ板),且能夠層積在上述的保護層上。橢圓偏光或圓偏光模式的複合偏光板,係入射之偏光方向為直線偏光時,具有改變成為橢圓偏光或圓偏光之功能;入射之偏光方向為橢圓偏光或圓偏光時,具有改變成為直線偏光之功能。特別是作為將橢圓偏光或圓偏光 改變成為直線偏光、將直線偏光改變成為橢圓偏光或圓偏光之相位差板,可使用被稱為1/4 λ板者。又,1/2 λ板係具有改變直線偏光的方向之功能。
作為相位差板的具體例,能夠舉出將選自由 如聚碳酸酯系、聚乙烯醇系、聚苯乙烯系、聚甲基丙烯酸甲酯系、聚丙烯的聚烯烴系、聚丙烯酸酯系、聚醯胺系、聚烯烴系、聚降莰烯系等之樹脂薄膜進行延伸處理而得到之延伸薄膜。此種延伸薄膜係能夠是經使用單軸、雙軸等適當的方式處理者。又,亦能夠是藉由在與熱收縮性薄膜的接著下施加收縮力及/或延伸力來控制薄膜的厚度方向之折射率而成之雙折射性薄膜。
增亮膜係以提升在液晶顯示裝置等之亮度作 為目的所使用,其具體例係包含:層積複數片折射率異方性互相不同的薄膜且以在反射率產生異方性的方式設計而成之反射型偏光分離薄片;及在薄膜基材上支撐有膽固醇型液晶聚合物的配向薄膜和其配向液晶層之圓偏光分離薄片。
上述光學層係能夠使用黏著劑或接著劑而與 偏光板一體化。所使用的黏著劑或接著劑係沒有特別限制,只要選擇適當者而使用即可。從接著作業的簡便性、防止產生光學應變等的觀點而言,以使用黏著劑為佳。黏著劑係沒有特別限制,例如能夠使用以丙烯酸系聚合物、聚矽氧系聚合物、聚酯、聚胺甲酸酯、聚醚等作為基質聚合物者。尤其是選擇如丙烯酸系黏著劑之具有優異的光學 透明性,保持適當的濕潤性和凝聚力且與偏光板及光學層之接著性亦優異,進而具有良好的耐熱性且在高溫環境下不產生浮起、剝落等的剝離問題者為佳。
用以貼合光學層之由黏著劑所構成之層,亦 可按照必要而含有用以顯示光散射性之微粒子,亦可含有如玻璃纖維、玻璃珠粒、樹脂珠粒、金屬粉、及其他的無機粉末之填充劑、顏料、著色劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑等。紫外線吸收劑係有水楊酸酯系化合物、二苯基酮系化合物、苯并三唑系化合物、氰基丙烯酸酯系化合物、鎳錯鹽系化合物等。
前面側偏光板30一般在液晶胞60側的最表 面具有用以將偏光板貼合在液晶胞60之黏著劑層39。前面側偏光板30係具有液晶胞60側的保護層35b時,黏著劑層39係能夠層積在其上,不具有保護層35b時,亦能夠直接層積在偏光器37上。黏著劑層39係能夠使用例如以丙烯酸系聚合物、聚矽氧系聚合物、聚酯、聚胺甲酸酯、聚醚等作為基質聚合物者。尤其是使用丙烯酸系黏著劑為佳,該丙烯酸系黏著劑係具有優異的光學透明性且具有良好的耐熱性,在高溫環境下不容易產生浮起、剝落等的剝離問題且對於防止熱膨脹差等引起光學特性降低和抑制前面板一體型液晶顯示面板產生翹曲亦是有利的。
如上述,藉由調整在與液晶胞60貼合所使用 的黏著劑層之硬度,能夠控制收縮量A及B。黏著劑層的硬度係能夠藉由調整基質聚合物的玻璃轉移溫度及交聯度 而控制。黏著劑層39的厚度一般為5至50μm左右。
配置在最表面之黏著劑層39(背面側偏光板 50的黏著劑層59亦同樣)之外面,以防止污染等作為目的,在將該黏著劑層39提供實際使用之期間,以使用隔離膜暫時黏附保護為佳。隔離膜係能夠是在依照上述保護層之樹脂薄膜基材上,按照必要而使用聚矽氧系、長鏈烷基系、氟系、硫化鉬等適當的剝離劑所設置之剝離塗布層者。
前面側偏光板30的外形形狀,係例如可具有 長邊及短邊之方形形狀。在此時,前面側偏光板30(偏光器37)的吸收軸與前面側偏光板30的短邊(因此,貼合前面側偏光板30之液晶胞60的短邊)所構成之角度一般為±45度以內,較佳為±10度以內。前面側偏光板30的吸收軸與前面側偏光板30的短邊係以平行、或略平行(構成角度為±7度以內)為較佳。
(3)背面側偏光板
背面側偏光板50係配置在液晶胞60的背面側(與辨識側為相反側)之偏光板,至少含有偏光器57。背面側偏光板50一般除了偏光器57以外,亦具備:保護層,其係層積在該偏光器57的至少一面;及黏著劑層,其係用以貼合在保護層及液晶胞60。在第1圖的例子,係在偏光器57的兩面貼合有保護層55a、55b,且在液晶胞60側的保護層55a之外面,層積有與液晶胞60貼合所使用之黏著劑層59。不限定於第1圖的例子,例如亦可將保護層55a省略而直接在偏光器57層積黏著劑層59等而只在偏光器57的 一面層積保護層。
作為背面側偏光板50係只要滿足有關收縮 量X及Y之上述式[I]的關係式,就能夠使用任意構成的偏光板。如上述,背面側偏光板50的收縮量Y係以0.5mm以下為佳,較佳為0.4mm以下。
對於背面側偏光板50的層結構、背面側偏光 板50具備或可具備的偏光器57、保護層55a、55b、黏著劑層59、在保護層所形成的表面處理層及其他光學層等具體的構成或貼合方法等,係可引用在前面側偏光板30之上述記載的內容。
如上述,前面側偏光板30及背面側偏光板 50的至少一方,係具備層積在偏光器之液晶胞60側的面之液晶胞側保護層,該液晶胞側保護層係以具有面內相位差為佳。例如,在背面側偏光板50,貼合在偏光器57的液晶胞60側之保護層55a,係可具有面內相位差之保護層。
背面側偏光板50係以具有1層或2層以上之 層積在與液晶胞60相反側的最表面之上述以外的光學層為佳,作為背面側偏光板50在上述最表面具有的光學層,可舉出增亮膜等。
背面側偏光板50的外形形狀,係例如可為具 有長邊及短邊之方形形狀。在此時,背面側偏光板50(偏光器57)的吸收軸與背面側偏光板50的長邊(因此,貼合背面側偏光板50之液晶胞60的長邊)所構成之角度一般為±45度以內,較佳為±10度以內。背面側偏光板50之吸收軸 與背面側偏光板50的長邊係以平行、或略平行(構成角度為±7度以內)為較佳。
<前面板一體型液晶顯示面板>
本發明之前面板一體型液晶顯示面板,係將上述的前面板一體型偏光板40及背面側偏光板50貼合在液晶胞60而成者。第2圖係顯示在本發明的前面板一體型液晶顯示面板之較佳層結構的例子之概略剖面圖,且顯示將在第1圖所顯示的偏光板之套組(前面板一體型偏光板40及背面側偏光板50)貼合在液晶胞60而成之前面板一體型液晶顯示面板80。
如在第2圖所顯示,前面板一體型偏光板40 係使其前面板10為辨識側,亦即在其前面側偏光板30側透過黏著劑層39而貼合在液晶胞60的辨識側。背面側偏光板50係透過其黏著劑層59而貼合在液晶胞60的背面側。前面板一體型偏光板40及背面側偏光板50,係以其等的短邊與液晶胞60的短邊成為平行之方式貼合。
液晶胞60的驅動模式,係可為如VA模式、 IPS模式、TN模式等先前眾所周知的任何模式,前面板一體型偏光板40及背面側偏光板50所貼合的液晶胞基板,係可為由玻璃、透明樹脂等所構成者。
本發明之前面板一體型液晶顯示面板80,係 使用上述的偏光板之套組而成者,所以能夠得到以85℃加熱240小時時的翹曲量,以絕對值計為0.5mm以下,較佳為0.4mm以下,更佳為0.3mm以下。如此,本發明之前面 板一體型液晶顯示面板80係可抑制在高溫環境下產生翹曲者,即便放置在高溫環境下之後,亦能夠容易地收納在最後製品之殼體中。
[實施例]
以下,顯示實施例而更具體地說明本發明,但本發明係不被該等例子限定。例中表示含量或使用量之%及份,係只要未特別聲明,就是重量基準。
<實施例1>
依照以下的順序製造在第5圖所顯示之層結構的前面板一體型液晶顯示面板。
(1)前面側偏光板30之製造
將厚度60μm的聚乙烯醇薄膜(平均聚合度約2400、皂化度99.9莫耳%以上),藉由乾式延伸進行單軸延伸至約5倍,進而在保持緊張狀態之狀態下,浸漬在60℃的純水1分鐘之後,以28℃浸漬在碘/碘化鉀/水的重量比為0.05/5/100之水溶液中60秒鐘。隨後,以72℃浸漬在碘化鉀/硼酸/水的重量比為8.5/8.5/100之水溶液中300秒鐘。接著,以26℃的純水洗淨20秒鐘之後,以65℃進行乾燥而得到碘被聚乙烯醇薄膜吸附配向之厚度23μm的偏光器37。
其次,將相對於水100份,溶解3份羧基改性聚乙烯醇[由(股)KURARAY取得之商品名「KL-318」],且將在該水溶液添加1.5份水溶性環氧樹脂之聚醯胺環氧系添加劑[田岡化學工業(股)製的商品名「Sumirez Resin 650(30)」、固體含量濃度30%的水溶液]而成之水系的環氧 系接著劑,塗布在所得到的偏光器37之一面且貼合厚度40μm的三乙酸纖維素薄膜[Konica Minolta Opto(股)製的商品名「KC4UY」]作為保護層35a;在偏光器37的相反側係使用前述的接著劑而貼合由厚度23μm的降莰烯系樹脂所構成之未延伸的薄膜[日本ZEON(股)製的商品名「ZEONOR」]作為保護層35b。隨後,在保護層35b的外面塗布黏著劑[New Tac Kasei(股)製的商品名「NSS5-3CMT」、丙烯酸系黏著劑],形成厚度20μm的黏著劑層39而得到前面側偏光板30。
(2)背面側偏光板50之製造
將厚度30μm的聚乙烯醇薄膜(平均聚合度約2400、皂化度99.9莫耳%以上),藉由乾式延伸進行單軸延伸至約5倍,進而在保持緊張狀態之狀態下,浸漬在60℃的純水1分鐘之後,以28℃浸漬在碘/碘化鉀/水的重量比為0.05/5/100之水溶液中60秒鐘。隨後,以72℃浸漬在碘化鉀/硼酸/水的重量比為8.5/8.5/100之水溶液中300秒鐘。接著,以26℃的純水洗淨20秒鐘之後,以65℃進行乾燥,得到碘被聚乙烯醇薄膜吸附配向之厚度11μm的偏光器57。
其次,在所得到的偏光器57,使用與前面側 偏光板30同樣的方法,使用與上述相同環氧系接著劑,貼合上述厚度23μm的「ZEONOR」之保護層55a及上述厚度40μm的「KC4UY」之保護層55b。
又,在保護層55b的外面,貼合厚度5μm的黏著劑[LINTEC(股)製的商品名「#L2」、丙烯酸系黏著劑] 而形成黏著劑層51之後,在其上面貼合厚度26μm的增亮膜53[3M公司製的商品名「Advanced Polarized Film,Version 3」]。隨後,在保護層55a的外面,塗布黏著劑[LINTEC(股)製的商品名「#KZ」、丙烯酸系黏著劑],且形成厚度20μm的黏著劑層59而得到背面側偏光板50。
(3)前面板一體型液晶顯示面板之製造
將在上述(1)所得到的前面側偏光板30,以偏光器37的吸收軸對液晶胞60的短邊成為平行之方式,裁斷成為5英吋大小,同時將在上述(2)所得到的背面側偏光板50,以偏光器57的吸收軸對液晶胞60的長邊成為平行之方式,裁斷成為5英吋大小。其次,將裁斷後之2片偏光板,各自透過黏著劑層39、黏著劑層59且以2片偏光板的短邊成為與液晶胞60的短邊平行之方式貼合在液晶胞60。
其次,在前面側偏光板30的保護層35a側塗布紫外線硬化型光學彈性樹脂[Dexerials(股)製的商品名「Super View Resin」],且在其上層積楊格模數為70GPa且厚度0.55mm的前面板10[Corning公司製的商品名「Gorilla」]。隨後,從前面板10側照射紫外線[Fusion UV Systems公司製的「D VALVE」、累計光量1200mJ/cm2]而製成前面板一體型液晶顯示面板。
<實施例2>
依照以下的順序製造在第6圖所顯示之層結構的前面板一體型液晶顯示面板。
(1)前面側偏光板30之製造
除了使用厚度11μm的偏光器作為偏光器37以外,係與實施例1之(1)同樣地進行而製成前面側偏光板30。厚度11μm的偏光器37係以實施例1之(2)所記載的方法製成。
(2)背面側偏光板50之製造
將平均聚合度1100且皂化度99.5莫耳%之乙醯乙醯基改性聚乙烯醇粉末[日本合成化學工業(股)製的商品名「Gohsefimer Z-200」]溶解在95℃的熱水中而調製3%濃度的水溶液。在該水溶液中將作為交聯劑之水溶性聚醯胺環氧樹脂[田岡化學工業(股)製的商品名「Sumirez Resin 650」、固體含量濃度30%的水溶液]以聚乙烯醇的固體含量每6份混合5份之比例,作為底漆用塗布液。然後,對基材薄膜(厚度110μm、熔點163℃的聚丙烯薄膜)施行電暈處理之後,將底漆用塗布液以微型凹版塗布器塗布在該電暈處理面。隨後,以80℃乾燥10分鐘而形成厚度0.2μm的底漆層。
其次,將平均聚合度2400且皂化度98.0至 99.0莫耳%的聚乙烯醇粉末[從(股)KURARAY取得之商品名「PVA124」)溶解在95℃的熱水,而調製8%濃度的聚乙烯醇水溶液。將所得到的水溶液使用模唇塗布機在室溫塗布在上述基材薄膜的底漆層上,以80℃乾燥20分鐘而製成由基材薄膜/底漆層/聚乙烯醇層所構成之積層薄膜。
其次,將所得到的積層薄膜以溫度160℃進 行自由端縱向單軸延伸至5.8倍。如此做法所得到的積層 延伸薄膜之全體厚度係28.5μm,聚乙烯醇層的厚度係5.0μm。
所得到的積層延伸薄膜,以26℃浸漬在水/ 碘/碘化鉀的重量比為100/0.35/10的水溶液中90秒鐘而染色之後,使用10℃的純水洗淨。其次,將該積層延伸薄膜以76℃浸漬在水/硼酸/碘化鉀的重量比為100/9.5/5之水溶液中300秒鐘而使聚乙烯醇交聯。接著,以10℃的純水洗淨10秒鐘,最後以80℃進行乾燥處理200秒鐘。藉由以上的操作,而製成在聚丙烯基材薄膜上,形成由碘被吸附配向之聚乙烯醇層所構成的偏光器57之偏光性積層薄膜。
將相對於水100份,溶解3份之羧基改性聚 乙烯醇[由(股)KURARAY取得之商品名「KL-318」],且將在該水溶液中添加1.5份之水溶性環氧樹脂之聚醯胺環氧系添加劑[田岡化學工業(股)製的商品名「Sumirez Resin 650(30)」、固體含量濃度30%的水溶液]而成之水系的環氧系接著劑,塗布在與所得的偏光性積層薄膜之基材薄膜為相反面(偏光器面)上,再貼合厚度25μm的三乙酸纖維素薄膜[Konica Minolta Opto(股)製的商品名「KC2UA」]作為保護層55b,且藉由只剝離基材薄膜,而得到由保護層55b/偏光器57/底漆層所構成之偏光板。
隨後,在保護層55b的外面,貼合厚度5μm 的黏著劑[LINTEC(股)製的商品名「#L2」、丙烯酸系黏著劑]而形成黏著劑層51之後,在其上貼合厚度26μm的增亮膜53[3M公司製的商品名「Advanced Polarized Film,Version 3」]。隨後,將黏著劑[LINTEC(股)製的商品名「#KZ」、丙烯酸系黏著劑]直接塗布在偏光器57的外面來形成厚度20μm的黏著劑層59,而得到背面側偏光板50。
(3)前面板一體型液晶顯示面板之製造
除了使用在本實施例之上述(1)、(2)所得到的前面側偏光板30、背面側偏光板50以外,係與實施例1同樣地進行而製成前面板一體型液晶顯示面板。
<實施例3> (1)前面側偏光板30之製造
除了使用厚度11μm的偏光器作為作為偏光器37、及使用厚度25μm的三乙酸纖維素薄膜[Konica Minolta Opto(股)公司製的商品名「KC2UA」]作為保護層35a以外,係與實施例1之(1)同樣地進行而製成前面側偏光板30。厚度11μm的偏光器37係以實施例1之(2)所記載的方法製成。
(2)背面側偏光板50之製造
依照本實施例之(1),而製成與前面側偏光板30相同結構之偏光板。其次,在保護層55b(TAC薄膜)的外面貼合厚度5μm的黏著劑[LINTEC(股)製的商品名「#L2」、丙烯酸系黏著劑],形成黏著劑層51之後,在其上貼合厚度26μm的增亮膜53[3M公司製的商品名「Advanced Polarized Film,Version 3」]。隨後,將黏著劑[LINTEC(股)製的商品名「#KZ」、丙烯酸系黏著劑]直接塗布在保護層55a(「ZEONOR」)的外面,形成厚度25μm的黏著劑層59,而得到背面側偏光板50。
(3)前面板一體型液晶顯示面板之製造
除了使用在本實施例之上述(1)、(2)所得到的前面側偏光板30、背面側偏光板50以外,係與實施例1同樣地進行而製成前面板一體型液晶顯示面板。
<比較例1> (1)前面側偏光板30之製造
除了塗布黏著劑[LINTEC(股)製的商品名「#KZ」、丙烯酸系黏著劑]而形成厚度20μm的黏著劑層39以外,係與實施例1之(1)同樣地進行而製成前面側偏光板30。
(2)背面側偏光板50之製造
除了塗布黏著劑[New Tac Kasei(股)製的商品名「NSS5-3CMT」、丙烯酸系黏著劑]而形成厚度20μm的黏著劑層59以外,係與實施例1之(2)同樣地進行而製成背面側偏光板50。
(3)前面板一體型液晶顯示面板之製造
除了使用在本比較例之上述(1)、(2)所得到的前面側偏光板30、背面側偏光板50以外,係與實施例1同樣地進行而製成前面板一體型液晶顯示面板。
依照以下的方法測定在實施例1至3及比較例1所製成之前面側偏光板30(未與前面板10一體化之狀態)及背面側偏光板50在高溫環境下的收縮量、以及前面板一體型液晶顯示面板在高溫環境下的翹曲量。將所得到的結果顯示在表1。
(偏光板的收縮量)
從所得到的偏光板切取收縮量測定用的試片。試片的形狀係相向之二邊與延伸方向(偏光器的吸收軸方向)平行的正方形或長方形,與該延伸方向平行的邊之長度係設為30至50mm,與該邊正交之邊的長度係設為20至50mm。將該試片透過其黏著劑層而貼合在無鹼玻璃[Corning公司製的商品名「EAGLE XG」],在85℃的環境下靜置500小時。使用(股)Nikon製的二維測定器「NEXIV VMR-12072」測定在85℃的環境下靜置500小時前之吸收軸方向的長度L0,及靜置後之吸收軸方向的長度L1,且依照下述式:收縮量=L0-L1 [II]
而求取偏光板的收縮量。使前面側偏光板30的收縮量設為X,且使背面側偏光板50的收縮量設為Y。
(前面板一體型液晶顯示面板的翹曲量)
使前面板一體型液晶顯示面板在85℃的環境下靜置240小時之後,使前面板10朝上面而放置在(股)Nikon製的二維測定器「NEXIV VMR-12072」之測定台上。其次,將焦點對準測定台的表面,以此作為基準之後,將焦點分別對準前面板一體型液晶顯示面板的四方形部、4邊之各中央及前面板一體型液晶顯示面板表面的中央(計9點),測定從作為上述基準之焦點起算的距離之後,從測定台起算的距離以絕對值計為最長的距離設作翹曲量。
10‧‧‧前面板
20‧‧‧紫外線硬化型樹脂或黏著劑
30‧‧‧前面側偏光板
35a、35b‧‧‧保護層
37‧‧‧偏光器
39‧‧‧黏著劑層
40‧‧‧前面板一體型偏光板
50‧‧‧背面側偏光板
55a、55b‧‧‧保護層
57‧‧‧偏光器
59‧‧‧黏著劑層

Claims (8)

  1. 一種偏光板之套組,係前面板一體型偏光板與背面側偏光板之套組,該前面板一體型偏光板係由前面側偏光板、及配置在其辨識側之楊格模數為2GPa以上的前面板所構成且配置在液晶胞的辨識側者;而該背面側偏光板係配置在前述液晶胞的背面側者;將貼合在玻璃基板且以85℃加熱500小時後之在前述前面側偏光板之吸收軸方向的收縮量設為X,將在前述背面側偏光板之吸收軸方向的收縮量設為Y時,前述收縮量X係小於前述收縮量Y。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之偏光板之套組,其中前述收縮量X為0.5mm以下。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之偏光板之套組,其中前述前面側偏光板及前述背面側偏光板,係具備具有長邊及短邊之方形形狀,前述前面側偏光板係其吸收軸與短邊方向略平行,前述背面側偏光板係其吸收軸與長邊方向略平行。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之偏光板之套組,其中前述前面側偏光板及前述背面側偏光板係各自具備:由聚乙烯醇系樹脂薄膜所構成之偏光器;層積在前述偏光器的至少一面之保護層;及用以貼合在前述液晶胞之黏著劑層。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之偏光板之套組,其中前述前面側偏光板及前述背面側偏光板的至少一方,係具備層積在前述偏光器之液晶胞側的面之液晶胞側保護層,前述液晶胞側保護層係具有面內相位差。
  6. 如申請專利範圍第4或5項所述之偏光板之套組,其中前述背面側偏光板係層積在與液晶胞為相反側的最表面,且進一步具備前述偏光器及前述保護層以外的其他光學層。
  7. 一種前面板一體型液晶顯示面板,係具備如申請專利範圍第1至6項中任一項所述之偏光板之套組及液晶胞,前述前面板一體型偏光板係以其前面側偏光板側貼合在前述液晶胞的辨識側,前述背面側偏光板貼合在前述液晶胞的背面側。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之前面板一體型液晶顯示面板,其中以85℃加熱240小時後的翹曲量以絕對值計為0.5mm以下。
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