TW201713971A - 偏光板及液晶面板 - Google Patents

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Abstract

本發明係提供一種可實現辨識性優異的大型液晶面板之偏光板等。 本發明之偏光板100係具備偏光元件10及保護膜20。其中，偏光板100的外形形狀為具有660mm以上的長邊及370mm以上的短邊之矩形。偏光板100的平均偏光度為99.98%以上。偏光度未達99%且最大徑為30μm以上的缺陷部之個數為10個/m2以下。

Description

偏光板及液晶面板
本發明係有關於偏光板及液晶面板。
一直以來，已知一種具有偏光元件及透明保護膜之液晶面板用的偏光板。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2012-58381號公報
近來，液晶面板的大型化有所發展，另一方面高精細化也有所發展，特別是如醫療用顯示器般要觀看到圖像的細微部分之情況不斷增加，因此需要更加提升液晶面板的辨識性。
本發明係有鑑於上述課題而成者，其目的係提供一種可實現辨識性優異的大型液晶面板之偏光板等。
本發明人等進行討探，結果發現，以往被無視之細小的偏光元件缺陷部會對大型液晶面板的辨識性造成大量影響，遂思及本發明。
本發明之偏光板係具備偏光元件、及配置於前述偏光元件上的保護膜。並且，前述偏光板的外形形狀為具有660mm以上的長邊及370mm以上的短邊之矩形，前述偏光板的平均偏光度為99.98%以上，偏光度未達99%且最大徑為30μm以上之缺陷部的個數為10個/m2以下。
根據本發明，由於將以往被無視之缺陷部的數量控制為較少者，故可提升大型的液晶面板中之辨識性。
在此，前述偏光板的外形形狀可為具有800mm以上的長邊及450mm以上的短邊之矩形。藉此可應用於更大型的液晶面板，而為適宜。
又，前述偏光元件的厚度可為10μm以下。
當偏光元件較薄時，由於因偏光元件與保護膜之間混入異物所造成之缺陷相較於偏光元件較厚時，容易使變形部相對地變大，並且，因附著於滾輪上的異物而產生的刻痕所造成之缺陷相較於偏光元件較厚時，容易殘留偏光元件的變形，故本發明之效果提高。
上述的偏光板之具有未達99%的偏光度且具有20μm以上的最大徑之缺陷部的個數可為20個/m2以下。藉此更進一步提升辨識性。
上述的偏光板，係以用以貼附於次像素(sub-pixel)的面積為0.1mm2以下的液晶單元者為較佳。在畫面大型但次像素的面積小的液晶面板中，效果更高。
上述偏光板之對於0.125mm、0.5mm、1.0mm及2.0mm之4種寬度之光梳之穿透圖像清晰度(%)的總和值(%)可為200以上。在高精細顯示器中，為了活用高精細，常組合穿透清晰度高的偏光板，因為圖像不易模糊，偏光板的缺陷容易明顯看見。然而，根據本發明，可使缺陷不明顯而實現高精細的液晶面板。
本發明之液晶面板可具備液晶單元、及貼附於前述液晶單元的兩面之一對的偏光板，且其中一方的前述偏光板可為上述本發明之偏光板，另一方的前述偏光板亦可為上述本發明之偏光板。
在此，前述液晶單元的厚度可為3mm以下。
又，前述液晶單元之次像素的面積可為0.1mm2以下。
根據本發明，即提供可實現辨識性優異的大型液晶面板之偏光板。
5‧‧‧接著劑層
10‧‧‧偏光元件
20、30‧‧‧保護膜
26‧‧‧功能層
28‧‧‧黏著劑層
40‧‧‧液晶單元
42‧‧‧像素
42b‧‧‧藍色次像素
42g‧‧‧綠色次像素
42r‧‧‧紅色次像素
42y‧‧‧黃色次像素
100、100A、100B‧‧‧偏光板
200‧‧‧液晶面板
d1‧‧‧第1缺陷部
d2‧‧‧第2缺陷部
A‧‧‧長邊
B‧‧‧短邊
BL‧‧‧背光
C‧‧‧角部
第1圖係本發明之一實施形態的偏光板之剖面圖。
第2圖係從與第1圖的偏光板主面垂直的方向觀看時的圖。
第3圖係本發明之一實施形態的液晶面板之側面圖。
第4圖(a)及(b)係第3圖的液晶面板之像素的放大平面圖。
參照圖式說明本發明之一實施形態。
(偏光板)
第1圖係顯示本發明實施形態的偏光板100之基本的層構成之一例的概略剖面圖，偏光板100係具有：偏光元件10、透過接著劑層5而貼附於偏光元件10的其中一面之保護膜20、及透過接著劑層5而貼附於偏光元件10的另一面之保護膜30。更且，該偏光板100通常係以保護膜20之與接著劑層5為相反側之面透過例如黏著劑層28而貼附於液晶單元。或者，圖中未顯示，但亦可不利用保護膜20，將黏著劑層28直接或透過其他層(易接著層、抗靜電層、保護塗(overcoat)層等)設置於偏光元件10之與保護膜30為相反側之面，再透過該黏著劑層28而將偏光板100貼附於液晶單元。以如此的方式，藉由不設置保護膜20，即可防止源自於該保護膜20所造成之缺陷產生。
第2圖係從與偏光板100主面垂直的方向觀看偏光板100時的圖。偏光板100的外形形狀為矩形。該矩形為具有660mm以上的長邊A及370mm以上的短邊B(相當於32英寸型畫面)。該矩形形狀可具有800mm以上的長邊A及450mm以上的短邊B(相當於40英寸型畫面)，亦可具有1000mm以上的長邊A及550mm以上的短邊B(相 當於50英寸型畫面)，也可具有1300mm以上的長邊A及700mm以上的短邊B(相當於60英寸型畫面)。
此外，於本說明書中，所謂矩形形狀係包含角部C的兩邊被倒R角或倒C角約5mm者。又，矩形包含正方形。
矩形的大小之上限並無特別限制，例如可為長邊A的尺寸為3000mm以下者。
偏光板100之平均偏光度(根據日本電子情報技術產業協會(JEITA)ED-2521B)為99.980%以上，較佳為99.985%以上，更佳為99.990%以上。
偏光板100中偏光度未達99%且最大徑為30μm以上的第1缺陷部d1之個數為10個/m2以下。第1缺陷部d1的個數較佳為5個/m2以下，更佳為3個/m2以下。就如此之缺陷而言，除了偏光度低、顯示未達99%的偏光度之值的缺陷外，尚可列舉偏光度顯示為0%的缺陷。
偏光板100中偏光度未達99%且最大徑為20μm以上的第2缺陷部d2之個數可為20個/m2以下，亦可為10個/m2以下，也可為5個/m2以下。此外，由於第1缺陷部d1滿足第2缺陷部d2的要件，故第2缺陷部d2的個數包含第1缺陷部d1的個數。
在依JIS K 7374(2007)規定的穿透圖像清晰度測定試驗中，偏光板100之在0.125mm、0.5mm、1.0mm、及2.0mm之4種寬度之光梳中之各別的穿透圖像清晰度Cn(%)之總和值Tc(%)可為200以上，亦可為300以上。
上述穿透圖像清晰度測定試驗係使偏光板的穿透光之光量通過與穿透光的光線軸正交且以速度10mm/min移動之寬度n(mm)的光梳而進行測定。具體而言，係使用顯像性測定器(Suga Test Instruments(股)製)測定。顯像性測定器係由以下裝置所構成：光學裝置，係以穿透過狹縫的光作為平行光線，並使其從與外側(相對於液晶單元為相反側)的保護膜30為相反側(在第1圖中，為從保護膜20側)垂直地入射至偏光板100，使該穿透光通過會移動的光梳而進行偵測；以及計測系裝置，係將所偵測的光量之變動以波形的形式記錄。光梳之明部與暗部之寬度比為1：1，其寬度n(mm)設為0.125、0.5、1、2之4種類，移動速度設為10mm/min。
在穿透圖像清晰度測定試驗中，將光線軸上存在有光梳的穿透部分(明部)時之穿透光量的最高值設為Mn，光線軸上存在有光梳的遮光部分(暗部)時之穿透光量的最小值設為mn時，穿透圖像清晰度Cn(%)係由下述式算出。
Cn={(Mn-mn)/(Mn+mn)}×100
總和值Tc(%)係光梳的寬度n(mm)分別為0.125、0.5、1、2時之4種穿透圖像清晰度C0.125(%)、C0.5(%)、C1(%)、C2(%)的總和值，所以，可能的最大值為400%。
為了提高穿透圖像清晰度時，只要於例如保護膜30等最外層設置表面粗糙度小的防眩層或抗反射層等功能層26(詳細如後述)即可。
偏光板100之依JISK 7361-1：1997所示之總透光率可為42至45%，較佳為42.5至44.5%。
接著對各層加以說明。
(偏光元件)
偏光元件10包含樹脂及二色性色素。二色性色素係在樹脂中配向，藉此發揮偏光特性。二色性色素之例為碘、二色性有機染料。
樹脂之例為聚乙烯醇系樹脂。聚乙烯醇系樹脂為聚乙酸乙烯酯系樹脂的皂化物。聚乙酸乙烯酯系樹脂，可列舉屬於乙酸乙烯酯的均聚物之聚乙酸乙烯酯、或乙酸乙烯酯及可與乙酸乙烯酯共聚合的其他單體之共聚合物等。可與乙酸乙烯酯共聚合的其他單體，可列舉例如不飽和羧酸類、烯烴類、乙烯基醚類、不飽和磺酸類等。又，聚乙烯醇系樹脂可經改質，例如可使用經醛類改質之聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯醇縮乙醛、聚乙烯醇縮丁醛等。
作為偏光元件10者，具體上可列舉於聚乙烯醇系樹脂膜吸附配向有碘之碘系偏光膜、於聚乙烯醇系樹脂膜吸附配向有二色性有機染料之染料系偏光膜等。
偏光元件10的厚度並無特別限定，可為10μm以下，亦可為8μm以下，也可為5μm以下。厚度的下限並無特別限定，例如可為0.5μm以上。
(保護膜)
保護膜20、30只要是在可見光下為透明的樹脂膜即可，並無特別限定。保護膜20、30可為彼此相同的材料之 膜，亦可為彼此相異的材料之膜。而且缺少其中任一者亦可。由於保護膜20較偏光元件10更靠近液晶單元側，因此會使該保護膜20的缺陷變得明顯，但藉由不用該保護膜20，可防止因該保護膜20所造成的缺陷，故以不用保護膜20且黏著劑層28直接與偏光元件10相接為較佳。
保護膜20、30之例，可列舉丙烯酸系樹脂膜、甲基丙烯酸甲酯系樹脂等丙烯酸系樹脂(包含甲基丙烯酸系樹脂與丙烯酸系樹脂)、烯烴系樹脂、聚氯乙烯系樹脂、纖維素系樹脂、苯乙烯系樹脂、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯系共聚合樹脂、丙烯腈/苯乙烯系共聚合樹脂、聚乙酸乙烯酯系樹脂、聚二氯亞乙烯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚縮醛系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、改質聚苯醚系樹脂、以聚對苯二甲酸丁二酯系樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂為代表之聚酯系樹脂、聚碸系樹脂、聚醚碸系樹脂、聚芳酯系樹脂、聚醯胺醯亞胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、環氧系樹脂、氧雜環丁烷系樹脂。
保護膜20、30可為已施以延伸處理之薄膜。例如，保護膜20、30可為一軸延伸品，亦可為向互相垂直的二方向等二方向延伸之二軸延伸品。
上述的聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂係意指重複單元中80莫耳%以上係由對苯二甲酸乙二酯所構成之樹脂，亦可含有源自其他共聚合成分的構成單元。其他共聚合成分可列舉：間苯二甲酸、對β-羥基乙氧基苯甲酸、4,4’-二羧基二苯基、4,4’-二羧基二苯基酮、雙(4-羧基苯基) 乙烷、己二酸、癸二酸、間苯二甲酸-5-磺酸鈉、1,4-二羧基環己烷等二羧酸成分；丙二醇、丁二醇、新戊二醇、二乙二醇、環己烷二醇、雙酚A的環氧乙烷加成物、聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亞甲基二醇等二醇成分。該等二羧酸成分、二醇成分視需要可組合2種類以上而使用。又，亦可與前述羧酸成分、二醇成分一同併用對羥基苯甲酸等羥基羧酸。作為其他共聚合成分者，亦可使用含有少量的醯胺鍵、胺酯鍵、醚鍵、碳酸酯鍵等之二羧酸成分及/或二醇成分。
上述的纖維素系樹脂，係指由棉絨、木材紙漿(闊葉樹紙漿、針葉樹紙漿)等原料纖維素所得之纖維素的羥基中之氫原子的一部分或全部經乙醯基、丙醯基及/或丁醯基取代後之纖維素有機酸酯或纖維素混合有機酸酯。可列舉例如包含纖維素的乙酸酯、丙酸酯、丁酸酯、及該等的混合酯等者。其中，較佳為三乙酸纖維素膜、二乙酸纖維素膜、乙酸丙酸纖維素膜、及乙酸丁酸纖維素膜等。
上述的烯烴系樹脂，以例如下列的烯烴系樹脂為代表：使用聚合用觸媒使降莰烯及其他的環戊二烯衍生物等環狀烯烴單體聚合而成之環狀烯烴系樹脂，或使用聚合用觸媒使乙烯及丙烯等鏈狀烯烴單體聚合而成之鏈狀烯烴系樹脂。
針對上述的環狀烯烴系樹脂，可列舉例如下列樹脂：以藉由狄耳士-阿德爾反應(Diels-Alder reaction)由環戊二烯與烯烴類所得之降莰烯或其衍生物為單體，進行開環移位聚合，接著再藉由氫化而得之樹脂；以藉由狄耳士-阿德爾反應由二環戊二烯與烯烴類或甲基丙烯酸酯類所得之四環十二烯或其衍生物為單體，進行開環移位聚合，接著再藉由氫化而得之樹脂；使用2種以上的降莰烯、四環十二烯、該等的衍生物類或其他環狀烯烴單體，同樣地進行開環移位共聚合，接著再藉由氫化而得之樹脂；使前述的降莰烯、四環十二烯或該等的衍生物與具有乙烯基的芳香族化合物等加成共聚合而得之樹脂等。
作為鏈狀烯烴系樹脂者，可列示聚乙烯或上述的聚丙烯系樹脂。
保護膜20、30的厚度通常為10至200μm，較佳為20至120μm，更佳為50μm以下。保護膜20、30的厚度較厚時，會使對於顯示圖像造成缺陷之影響增加，特別是在未達10μm時，亦有不易操作之傾向。又，厚度超過200μm時，有偏光板變厚之傾向。保護膜20、30的厚度可為彼此相同，亦可為相異。
保護膜20、30較佳為透明性優異者。具體而言，保護膜之根據JIS K 7136：2000所測定的全霧度值較佳為10%以下，更佳為7%以下。全霧度值大於10%時，有時會使白色亮度降低，畫面變暗，因而不佳。
配置於液晶單元側的保護膜20較佳為透明性特別優異，並且不產生內部散射者。具體而言，在以具有同水準的折射率之溶液、黏著劑等補償表面霧度(外部霧 度)後，保護膜20之根據JIS K 7136：2000所測定之內部霧度值較佳為0.5%以下，更佳為0.2%以下。內部霧度值大於0.2%時，黑亮度會降低、於黑顯示時畫面變亮、對比大幅降低，因而不佳。更且，較佳係不具備保護膜20。
配置於與液晶單元為相反側的保護膜30之表面，亦可設置功能層26。例如，從防止在液晶顯示裝置的組裝步驟等中之擦傷之觀點來看，該功能層26可為硬塗層。作為形成硬塗層的材料(硬塗材料)者，較佳為會因熱或光而硬化的材料，可列舉例如：有機聚矽氧系、三聚氰胺系、環氧系、丙烯酸系、胺酯丙烯酸酯系等有機硬塗材料；二氧化矽等無機硬塗材料；等。從接著力良好且生產性優異的觀點來看，該等之中，較佳為胺酯丙烯酸酯系及多官能丙烯酸酯系硬塗材料。
除了硬塗層以外，功能層26亦可為抗反射層、防眩層等其他功能層。功能層26可為具有1種功能之層，亦可為組合複數個具有1種功能之層而成的層，也可由1層發揮2種以上的功能。依據所希望，為了達到折射率的調整、彎曲彈性率的提升、體積收縮率的安定化、以及耐熱性、抗靜電性及防眩性等的提升之目的，該等功能層中可含有各種填料。又，功能層26可含有抗氧化劑、紫外線吸收劑、光安定劑、抗靜電劑、調平劑及消泡劑等添加劑。特別是藉由含有抗靜電劑，可以防止薄膜滾輪抽出時產生靜電、或者在運送或貼合步驟中因與滾輪的摩擦產生靜電，且從減低異物附著之觀點而言屬於較佳。
藉由於保護膜30的表面或樹脂中含有及/或塗佈抗靜電劑或抗靜電層，可以防止薄膜滾輪抽出時產生靜電、或者在運送或貼合步驟中因與滾輪的摩擦產生靜電，且從減低異物附著之觀點而言屬於較佳。
(接著劑層)
作為接著劑層5者，可使用以環氧系樹脂、胺酯系樹脂、氰基丙烯酸酯系樹脂、丙烯醯胺系樹脂等為接著劑成分之接著劑。於本發明中，較佳可使用之接著劑之一為無溶劑型的接著劑。無溶劑型的接著劑中並不含有有效量的溶劑，但含有會因加熱或照射活性能量線(例如紫外線、電子束、X射線等)而反應硬化之硬化性化合物(單體或低聚物等)，且藉由該硬化性化合物的硬化而形成接著劑層，典型者係含有會因加熱或照射活性能量線而反應硬化之硬化性化合物、及聚合起始劑(陽離子聚合起始劑、陰離子聚合起始劑、自由基聚合起始劑)。從反應性的觀點來看，無溶劑型的接著劑之中，較佳係藉由陽離子聚合而硬化者，尤其，以環氧化合物為硬化性化合物之無溶劑型的環氧系接著劑，由於偏光膜與丙烯酸系樹脂膜之接著性、以及偏光膜與由丙烯酸系樹脂以外的樹脂膜所構成的保護膜之接著性表現優異，因此較佳。
又，接著劑層5的接著劑亦可列舉水系的接著劑，亦即，使接著劑成分溶解於水中而成者、或使該接著劑成分分散於水中而成者。使用水系的接著劑時，可以更加減少接著劑層的厚度。作為水系的接著劑者，可列舉 含有例如水溶性的交聯性環氧樹脂或親水性的胺酯系樹脂作為接著劑成分者。
作為上述接著劑的具體例者，可使用日本特開2015-38631號公報所揭示之接著劑。
接著劑層的厚度通常為0.1至50μm，較佳為0.5μm以上，更佳為1μm以上。又，較佳為10μm以下。當接著劑層為0.5μm以上，尤其為1μm以上時，於偏光膜與保護膜之間即使混入異物，仍可抑制對偏光元件造成的變形，能以人無法辨識為缺陷之方式隱藏，因而較佳。當厚度太厚時無法充分進行反應，可能產生在耐久性試驗中剝落等不良狀態。
於偏光元件及/或貼合於偏光元件的保護層(保護膜)之接著劑的塗佈，可利用公知的方法進行，例如可使用流延法、線-棒塗佈法、凹版塗佈法、缺角輪塗佈法(comma coating)、刮刀片(doctor blade)法、模塗佈法、含浸塗佈法、噴霧法等。流延法係指在使作為被塗佈物的薄膜往大致垂直方向、大致水平方向或兩者之間的傾斜方向移動的同時，使接著劑向下流動至其表面並予以擴布之方法。接著劑塗佈後，將偏光膜及貼合於此的保護層疊合，利用夾持滾輪等包夾而進行薄膜的貼合。利用夾持滾輪進行之薄膜的貼合，可以採用例如下列的方法：接著劑塗佈後，以滾輪等進行加壓並均均地擴展之方法；接著劑塗佈後，通過滾輪與滾輪之間，進行加壓並擴展之方法等。此時，所使用的滾輪之材質可為金屬或橡膠等。又，使薄膜 通過複數個滾輪間並擴展時，複數個滾輪可為相同的材質，亦可為相異的材質。
此外，為了提升接著性，對於偏光元件與保護層的接著面可適當施予電漿處理、電暈處理、紫外線照射處理、火焰(flame)處理、皂化處理等表面處理。皂化處理可列舉浸漬於氫氧化鈉或氫氧化鉀等鹼性水溶液中之方法。對於提升接著性而言，較佳為電暈處理。在施予電暈處理後，進行施加夾持滾輪等的壓力的步驟之前，包括除電之步驟為較佳，由於施予電暈處理時，薄膜容易帶電，故在電暈處理後立刻進行除電，可以防止在運送薄膜之步驟中附著於金屬滾輪上的異物等環境異物之附著，並可減少缺陷，因此較佳。
(其他的構成)
偏光板100係可於保護膜20上直接或透過其他層(易接著層、抗靜電層、保護塗層等)而具有黏著劑層28，而且，保護膜20不存在時，可於偏光元件10上直接或透過其他層(易接著層、抗靜電層、保護塗層等)而具有黏著劑層28，此時，變得容易將偏光板100貼附於液晶單元等。形成黏著劑層28的黏著劑之例，例如為日本特開2015-38631號公報所揭示者。
黏著劑層的厚度可設為3至50μm左右。將黏著劑層28賦予至偏光板100時，可於偏光板100的保護膜20之表面施予電暈處理等表面處理。在施予電暈處理後，進行施加夾持滾輪等的壓力之步驟之前，以包括除電 的步驟為較佳，由於施予電暈處理會使薄膜容易帶電，故在電暈處理後立刻進行除電，可以防止在運送薄膜之步驟中附著於金屬滾輪上的異物等環境異物之附著，並可減少缺陷，因此較佳。又，在形成黏著劑層28時，通常先以剝離膜等覆蓋黏著劑層28的表面。
(液晶面板)
第3圖係顯示本發明之一實施形態之液晶面板200的基本構成之一例的側面圖。第3圖所示之液晶面板200係具有液晶單元40、及配置於其兩面之一對的偏光板100A、100B。偏光板100B係配置於液晶單元40之背光BL側的面上。另一方面，偏光板100A係配置於液晶單元40之與背光BL為相反側之面，亦即辨識側之面上。本實施形態中，辨識側的偏光板100A具有功能層26，但背光側的偏光板100B並不具有功能層26。各偏光板100A、100B的黏著劑層28係與液晶單元40接觸著。關於液晶單元40，雖然圖式中予以省略，但其具有例如電極基板/液晶層/附有彩色濾光片的電極基板之層結構。
此外，黏著劑層28可預先設置於偏光板，亦可預先設置於液晶單元的面上。一對的偏光板100之偏光軸通常呈正交偏光(crossed nicol)。
液晶單元40的主面大小較佳為具有660mm以上的長邊及370mm以上的短邊之矩形形狀(相當於32英寸型)，宜為具有800mm以上的長邊及450mm以上的短邊之矩形形狀(相當於40英寸型)。更且，液晶單元40的主 面大小較佳為具有1000mm以上的長邊及550mm以上的短邊之矩形形狀(相當於50英寸型)，宜為具有1300mm以上的長邊及700mm以上的短邊之矩形形狀(相當於60英寸型)。
液晶單元40的厚度並無特別限定，可為3mm以下，亦可為2mm以下，也可為1.3mm以下。液晶單元的厚度較薄時，配置於液晶單元40的兩面之偏光板100中，於背光側(背面側)所配置的偏光板100中之異物容易被辨識出，使本發明之效果顯著。
第4圖(a)及(b)係液晶單元40之附有彩色濾光片的電極基板之放大平面圖。液晶單元40之彩色濾光片具有配置成矩陣(matrix)狀之多個像素42。第4圖(a)中，各個像素42具有紅色次像素42r、綠色次像素42g、藍色次像素42b。如第4圖(b)所示，各個像素42亦可具有紅色次像素42r、綠色次像素42g、藍色次像素42b、黃色次像素42y。
次像素的面積並無特別限定，例如可為0.1mm2以下，亦可為0.05mm2以下。
液晶單元40的驅動方式並無特別限制，可列舉例如TN模式、VA模式、IPS模式、OCB模式等。其中，在VA模式時對比率高，黑色顯示以更暗且精緻的方式來顯示，故伴隨著處於正交偏光下的缺陷所產生之留白的缺陷只要有些許，就會更明顯，因此適合本發明之偏光板。又，在IPS模式時白色顯示變亮，故伴隨著偏光度的 降低之缺陷存在時，該部分會變得較周圍暗，容易變得明顯，故適合本發明之偏光板。
根據本實施形態之偏光板100，因具備具有660mm以上的長邊及370mm以上的短邊之矩形形狀，故可適合利用於作為具有32英寸型以上的大型液晶單元之液晶面板的偏光板。
又，本實施形態之偏光板的平均偏光度為99.98%以上，並且具有未達99%的偏光度且具有30μm以上的最大徑之第1缺陷部d1的個數為10個/m2以下。以往認為，像如此般細小的偏光元件缺陷在大型的液晶面板中並不構成問題。所以，在以往的大型液晶面板用之偏光板中，第1缺陷部d1的數量相當多。然而，本發明人等發現，如4K電視或8K電視等般地往高精細化發展時，在32英寸型以上等大型的液晶顯示中，儘管畫面較大，次像素的面積仍小(例如0.1mm2以下)，因此使得以往被無視之細小的偏光元件缺陷會對辨識性造成大量影響。此情形特別是在如醫療用顯示器般要觀看到圖像的細微部分之情況時更為明顯。然後，藉由將如此細小的缺陷部之個數控制為較低者，可以使高精細的大型液晶顯示裝置中之辨識性提高。
又，對於偏光元件的缺陷，咸認主要是因為在貼合偏光元件與保護膜時於該等之間挾帶微量的異物，以及在貼合時於擠壓偏光元件與保護膜之積層體之滾輪的表面附著異物粒子之情形時，會使偏光元件變形或產生龜裂所造成。咸認此現象在偏光元件的厚度為10μm以 下時特別明顯。因此，偏光元件的厚度位於10μm以下時效果特別高。
更且，偏光板的穿透圖像清晰度之總和值Tc(%)為200以上時，圖像不易模糊，圖像的清晰度變高，結果偏光元件的缺陷也變得明顯，但本實施形態中缺陷的數量較少，故高程度地兼具清晰度與辨識性。
(偏光板的製造方法)
接著，針對如此之偏光板的製造方法之一例加以說明。首先是製造偏光元件的薄膜。具體而言，首先準備基材膜，於基材膜上塗佈聚乙烯醇系樹脂等樹脂的溶液，並使溶劑乾燥，而於基材膜上形成樹脂層。此外，於基材膜之欲形成樹脂層的面可預先形成底塗層。基材膜可使用PET等樹脂膜。底塗層的材料之例為可用在偏光元件之將親水性樹脂交聯後的樹脂。
接著，視需要而調整樹脂層的水分等溶劑量，之後，對基材膜及樹脂層進行一軸延伸，繼而，利用碘等二色性色素染色樹脂層而進行使二色性色素吸附配向於樹脂層之染色步驟。染色步驟中，藉由將樹脂層浸漬於二色性色素的水溶液中，吸附配向二色性色素。接著，視需要而進行以硼酸水溶液處理已吸附配向二色性色素的樹脂層之硼酸處理步驟。硼酸處理步驟係藉由使樹脂層接觸或浸漬於硼酸水溶液中而進行。之後，進行洗去硼酸水溶液之洗淨步驟。尤其，使此時的洗淨充分進行，以洗去異物的程度為較佳。更在此之後，進行實行洗淨後的除水(去 除附著於薄膜表面的水分)之步驟。就除水的方法而言，可藉由氣動刮刀或送風機、利用滾輪進行之夾持、與除水棒接觸等來進行。於此步驟中，亦可去除附著或析出於表面之異物。藉由以上方式，製造已吸附配向二色性色素的樹脂層、亦即偏光元件的薄膜。於各步驟中可採用公知的方法。
更且，上述染色步驟中的二色性色素水溶液、硼酸處理步驟中的硼酸水溶液、及洗淨步驟中的洗淨液，較佳係在藉由過濾將該等液體中所含有的異物濾除之同時使用。作為此方法之一例係有以下方法：從各液槽中取出一部分的液體，使從樹脂層溶出的聚乙烯醇系樹脂藉由冷卻析出於液體中，再藉由過濾而捕集所析出的聚乙烯醇系樹脂後，倒回各槽之方法。藉此，可以防止源自於溶出的聚乙烯醇系樹脂之異物的附著。
基材膜及樹脂層的一軸延伸可在染色前進行，亦可在染色中進行，也可在染色後的硼酸處理中進行。亦可於該等複數個階段分別進行一軸延伸。可將基材膜及樹脂層於MD方向(薄膜運送方向)一軸延伸，此時可在周速相異的滾輪間於一軸進行延伸，亦可使用熱滾輪於一軸進行延伸。又，可將基材膜及樹脂層於TD方向(與薄膜運送方向垂直的方向)一軸延伸，此時可使用所謂的拉幅(tenter)法。又，可為在大氣中進行延伸之乾式延伸，亦可為在經溶劑膨潤後的狀態下進行延伸之濕式延伸。延伸倍率通常為4至8倍左右。
接著，於偏光元件的表面使用接著劑來貼合保護膜。具體而言，首先於偏光元件與保護膜之間透過接著劑之層使偏光元件與保護膜疊合，利用公知的方法使接著劑硬化或乾燥，得到基材膜、偏光元件及保護膜的積層體。之後，只要從該積層體剝離基材膜，對於露出的偏光元件之另一面，以同樣的方式使用接著劑貼合其他的保護膜即可。透過接著劑而疊合複數個薄膜時，將該等層通常經過一對的滾輪加壓，並以不會使氣泡等進入的方式予以密合。較佳係一邊除電一邊運送各個薄膜、一邊除電一邊進行貼合。
經本發明人等的探討，結果發現，在偏光元件與保護膜之貼合步驟中，於偏光元件與保護膜之間挾帶有粒子狀的異物時，該等積層膜被一對的滾輪加壓時，偏光元件會因異物而變形或產生裂痕，造成偏光特性產生缺陷。另外也發現到，在貼合步驟中，例如將支撐膜/偏光元件/接著劑/保護膜之積層體以一對的滾輪加壓時，當滾筒表面附著有細小的粒子等異物時，即使有被保護膜或支撐膜等所包覆，相對薄且柔軟的偏光元件在經滾輪時仍會產生大幅變形，造成偏光特性產生缺陷。
所以，如上所述，為了得到具有大型且缺陷少的偏光元件之偏光板，較佳係將偏光元件與保護膜之貼合步驟時之環境空氣中的懸浮粒子數充分減少至低於以往的情況。具體而言，通常包括偏光元件的製造在內，偏光板的製造過程係在無塵室內進行，惟較佳係在該無塵室 內進一步設置貼合步驟專用的無塵室，並使貼合步驟在其中進行。貼合步驟的無塵室中之空氣清淨度，較佳為ISO等級6以上(FED規格時為等級1000以上)，更佳為ISO等級5以上(FED規格時為等級100以上)，又更佳為ISO等級4以上(FED規格時為等級10以上)。
本發明並不限定於上述實施形態，可為各種變形態樣。例如，如上所述，上述實施形態中雖然於偏光元件的兩面設置保護膜，但亦可僅於某一側設置保護膜。另外，亦可具有偏光元件及保護膜以外之其他層。
以下，藉由實施例更詳細地說明本發明，惟本發明並不侷限於該等實施例。在沒有特別記載的情況下，實施例中表示含量或使用量之%及份均為重量基準。
(實施例1)
(1)基材膜的製造
將在由住友化學(股)製「住友Noblen W151」所構成之樹脂層的兩側配置有由住友化學(股)製「住友Noblen FLX80E4」所構成之樹脂層之3層結構之基材膜，使用多層擠出成形機利用共擠出而成形，得到各層厚度比3/4/3、合計厚度100μm的基材膜。
(2)底塗塗裝
對於聚乙烯醇(日本合成化學工業(股)製「Z-200」)3重量%水溶液的固形分6重量份，混合5重量份之交聯劑(田岡化學工業(股)製「Sumirez Resin650」)。使用凹版塗佈機將所得之混合水溶液塗裝於已施以電暈處理之上述基 材膜的電暈處理面上，在80℃進行乾燥10分鐘，藉此形成厚度0.2μm的底塗層。
(3)聚乙烯醇系樹脂層的形成
將聚乙烯醇(Kuraray(股)製「PVA124」，平均聚合度2400，平均皂化度98.0至99.0莫耳%)溶解於95℃的熱水中，調製濃度8重量%的聚乙烯醇水溶液。使用缺角輪塗佈機將所得之水溶液塗裝於上述底塗層上，在80℃進行乾燥5分鐘，藉此製作由基材膜/底塗層/聚乙烯醇系樹脂層所構成之3層結構的積層膜。聚乙烯醇系樹脂層的厚度為10.5μm。
(4)延伸步驟
使上述的積層膜在160℃的熱風下於MD方向(薄膜運送方向)收縮之同時，於TD方向(與薄膜運送方向垂直的方向)延伸。在控制延伸步驟途中之MD倍率及TD倍率的同時，得到最終的MD倍率為0.40、最終的TD倍率為5.8的延伸膜。此外，在延伸步驟途中，以TD倍率為1.6時MD倍率為0.71、TD倍率為2.0時MD倍率為0.63、TD倍率為3.0時MD倍率為0.52、TD倍率為4.0時MD倍率為0.45、TD倍率為5.0時MD倍率為0.41的方式進行延伸，最終製成TD倍率為5.8、MD倍率為0.40的延伸膜。
(5)染色步驟
針對經延伸的積層膜按照以下的順序製作偏光性延伸膜。首先，將延伸膜浸漬於屬於含有碘及碘化鉀的水溶液之30℃的染色溶液中48秒，進行聚乙烯醇系樹脂層的染 色，接著用10℃的純水洗去多餘的碘液。其次，浸漬於屬於含有硼酸及碘化鉀的水溶液之72℃的交聯溶液中600秒。之後，用9℃的純水洗淨4秒，最後在80℃進行乾燥5分鐘，藉此得到偏光性積層膜。
(6)接著劑的準備
使用偏光性積層膜按照以下的順序製作偏光板。首先，對於聚乙烯醇(Kuraray(股)製「KL-318」)3重量%水溶液的固形分2重量份，混合1重量份的交聯劑(田岡化學工業(股)製「Sumirez Resin650」)，作成接著劑溶液。
(7)偏光元件與保護膜之貼合
其次，將在所得之偏光性積層膜的聚乙烯醇塗裝面與保護膜(於40μm的三乙酸纖維素膜上附予6μm的抗反射層而成者)之間插入上述的接著劑水溶液而成之積層體，導入一對的滾輪之間予以擠壓，之後在80℃進行乾燥5分鐘。之後，從積層體剝離基材膜，再同樣地於露出的偏光元件之表面貼合其他保護膜(23μm的環烯烴聚合物)而得到偏光板。
此外，從基材膜起到偏光元件與保護膜之貼合為止的步驟，係在ISO等級6(FED規格時為等級1000)的無塵室CR1內進行，其中，偏光元件與保護膜之貼合更進一步在設置於無塵室CR1內之ISO等級5(FED規格時為等級100)的無塵室CR2進行。
從所得之長條狀的偏光板得到1215mm×685mm之第1大小的偏光板與1780mm×1000mm之第2大小的偏光板。 偏光元件的厚度為5μm。
(比較例1)
除了不設置無塵室CR2，使貼合在無塵室CR1內進行以外，其餘與實施例1同樣的方式進行。偏光元件的厚度為5μm。
(偏光板的評估)
評估實施例1及比較例1的偏光板之平均偏光度，結果為99.990%。評估偏光板的總透光率，結果為42.51%。穿透圖像清晰度的總和值Tc(%)為390。
進行實施例1及比較例1的偏光板之缺陷檢查。光源使用鹵素燈，相機使用CCD相機，以與進行檢查的偏光板成為正交偏光的方式配置參照用的偏光板於相機之前。使用Optics圖像處理外觀檢查裝置(KUBOTEK(股)製)作為訊號處理裝置來進行。
訊號處理裝置中，將當作顯示正常的偏光區域之基準線的亮度設為0，在較其更明亮的白側設定32768階調。經由予備實驗確認到，偏光度未達99%且最大徑為30μm以上之第1缺陷部的階調峰值為14000階調以上，偏光度未達99%且最大徑為20μm以上之第2缺陷部的階調峰值為12000階調以上。並且，按照具有14000階調以上的峰值之區域的個數密度、以及具有12000階調以上的峰值之區域的個數密度，分別求出第1缺陷部及第2缺陷部的個數密度。
此外，具有階調峰值14225的缺陷(第1缺 陷部)之部分以肉眼並無法確認，但以顯微鏡觀察則可確認到長徑32μ、短徑25μ之橢圓形的缺陷。具有階調峰值12131(第2缺陷部)的缺陷之部分以肉眼並無法確認，但以顯微鏡觀察則可確認到長徑21μ、短徑19μ之多角形的缺陷。
結果表示於表1。
(辨識性的評估)
(液晶面板A、B)
從液晶顯示裝置(Sony公司製的液晶電視，型號：BRAVIA KD-55X8500，A液晶面板的畫面尺寸：55英寸，VA模式，液晶單元的厚度1.1mm，次像素的面積：0.02mm2)中取出液晶面板，將配置於液晶面板的辨識側之光學膜全部移除後，以水擦拭露出的液晶單元之玻璃表面，用已浸漬過酒精的無塵布(BEMCOT)擦拭3次。於該液晶單元的辨識側之玻璃表面透過丙烯酸系黏著劑(厚度：20μm)而貼合實施例1所得之第1大小的偏光板，製作液晶面板A。偏光板係設成該偏光板的吸收軸方向與前述液晶單元的長邊方向實質上為平行。同樣地，使用比較例1所作成之第1 大小的偏光板製作液晶面板B。
(液晶面板C、D)
使用液晶顯示裝置(Sharp公司製的液晶電視，型號：NEXT「80XU30」，液晶面板的畫面尺寸：80英寸，VA模式，液晶單元的厚度1.1mm，次像素的面積：0.03mm2)同樣地進行操作，將由實施例1及比較例1所得之第2大小的偏光板貼合，對液晶面板C及D進行評估。
(評估)
針對所得之液晶面板A至D進行辨識性的評估。辨識性的評估中，使用有較多的相較暗的圖像之視訊，藉由人以目視評估對圖像的感覺。鮮明地觀察到圖像者判為○，可稍微看見留白者判為△，可大量看見留白者判為×。結果表示於表2。
5‧‧‧接著劑層
10‧‧‧偏光元件
20、30‧‧‧保護膜
26‧‧‧功能層
28‧‧‧黏著劑層
100‧‧‧偏光板

Claims (9)

  1. 一種偏光板，係具有偏光元件、及配置於前述偏光元件上的保護膜，其中前述偏光板的外形形狀為具有660mm以上的長邊及370mm以上的短邊之矩形，前述偏光板的平均偏光度為99.98%以上，偏光度未達99%且最大徑為30μm以上的缺陷部之個數為10個/m2以下。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之偏光板，其中，前述偏光板的外形形狀為具有800mm以上的長邊及450mm以上的短邊之矩形。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之偏光板，其中，前述偏光元件的厚度為10μm以下。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之偏光板，其中，具有未達99%的偏光度且具有20μm以上的最大徑之缺陷部的個數為20個/m2以下。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之偏光板，其係用於次像素的面積為0.1mm2以下之液晶單元。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之偏光板，其對於0.125mm、0.5mm、1.0mm及2.0mm之4種寬度之光梳之穿透圖像清晰度(%)的總和值(%)為200以上。
  7. 一種液晶面板，其具備液晶單元、及貼附於前述液晶單元的兩面之一對的偏光板，且其中一方的前述偏光板為申請專利範圍第1至6項中任一項所述之偏光 板，另一方的前述偏光板亦為申請專利範圍第1至6項中任一項所述之偏光板。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之液晶面板，其中，前述液晶單元的厚度為3mm以下。
  9. 如申請專利範圍第7或8項所述之液晶面板，其中，前述液晶單元的次像素之面積為0.1mm2以下。
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