TW201801903A - 長條光學薄膜層積體、長條光學薄膜層積體之卷及ips液晶顯示裝置 - Google Patents

長條光學薄膜層積體、長條光學薄膜層積體之卷及ips液晶顯示裝置 Download PDF

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Abstract

起因於IPS液晶顯示面板變薄一事,於在該IPS液晶顯示面板上貼合有偏光元件、相位差薄膜等之光學薄膜的構成中,係成為會產生彎曲。
本發明,係藉由將容易伸縮之偏光元件變薄,並亦將位於該偏光元件和IPS液晶顯示面板之間之相位差薄膜變薄,而使該偏光元件相較於先前技術者而更加接近IPS液晶顯示面板,藉由此,來防止IPS液晶顯示面板之彎曲。

Description

長條光學薄膜層積體、長條光學薄膜層積體之卷及IPS液晶顯示裝置
本發明,係有關於將對於以橫向電場效應(IPS)模式而動作的IPS液晶面板而言為合適的廣視野角且高偏光度並且加濕光學耐久性亦為良好之偏光板以及相位差薄膜作了層積的光學薄膜層積體。又,係有關於在使用有該光學薄膜層積體的IPS液晶顯示裝置中而為廣視野角並且加熱彎曲(curl)特性亦為良好的液晶顯示裝置。
以IPS模式而動作之IPS液晶顯示裝置,由於在非驅動狀態下液晶分子係具備有相對於基板面而為略平行之均一配向,因此,光係對於液晶層而在其之偏光面處以幾乎不會產生變化的狀態來通過,其結果,藉由在基板之上下配置偏光板,在非驅動狀態下係能夠顯示略完全之黑色。在IPS模式中,雖然能夠於面板法線方向上進行略完全之黑色顯示,但是,當從由法線方向而有所偏移的方向來對於面板作觀察的情況時,由於在被配置於液晶胞之上下的偏光板之從光軸方向而有所偏移之方向上,係會 發生起因於偏光板之特性而無法避免的漏光,因此,其結果係會導致視野角變窄的問題。
為了解決此種問題,例如,在日本特開3687854號公報(專利文獻1)中,係對於以使偏光板之吸收軸與相位差薄膜之遲相軸成為相正交或者是相平行的方式來作了層積的光學薄膜之折射率、相位差以及厚度等之參數,而將其制定為對於IPS液晶顯示面板而言為合適之值。在其中1個實施例中,係使用有在厚度20μm之偏光元件的兩面上將厚度80μm之透明保護薄膜使用接著劑來作了層積的偏光板、和厚度45μm之相位差薄膜等。
在日本專利第4938632號公報(專利文獻2)中,係記載有將厚度為10μm~50μm之偏光元件使用於IPS液晶顯示裝置中的內容。又,在日本專利第4804588號公報(專利文獻3)中,係記載有在IPS液晶顯示面板之視覺辨認側之面上經由黏著劑層而接合相位差薄膜並在該相位差薄膜上接合厚度為10μm以下之偏光元件的內容。進而,在日本專利第4757347號公報(專利文獻4)中,係記載有作為相位差薄膜而使用20μm以下之光學薄膜的內容。
使用有此種偏光元件、相位差薄膜等之光學薄膜的IPS液晶顯示面板,係並不僅是被使用在液晶電視或液晶顯示器等之較大的畫面中,而亦被應用在智慧型手機或平板PC等之可攜帶的小型電子機器之畫面中。近年來,伴隨著該些之可攜帶之電子機器的薄型化,IPS液晶 顯示面板(玻璃)亦係成為被製造為更薄。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第3687854號公報
[專利文獻2]日本專利第4938632號公報
[專利文獻3]日本專利第4804588號公報
[專利文獻4]日本專利第4757347號公報
[專利文獻5]日本專利第4751481號公報
[專利文獻6]日本專利第4751486號公報
[專利文獻7]日本專利第5244848號公報
[專利文獻8]日本專利第4853920號公報
起因於IPS液晶顯示面板變薄一事,於在該IPS液晶顯示面板上貼合有偏光元件、相位差薄膜等之光學薄膜的構成中,係成為會產生彎曲。此種彎曲,係會對於偏光元件和相位差薄膜等之功能造成不良影響,而有著導致對於「當從相對於偏光元件之吸收軸而言為傾斜的方向(例如,45度之角度)來對於IPS液晶顯示面板作了觀察的情況時所可能發生的對比度之降低和顯示顏色會依存於觀看角度而有所相異的現象(顏色偏移)」之情形作改善的偏光元件和相位差薄膜原本所應發揮的功能無法有效地起 作用的問題。
因此,本發明之目的,係在於藉由將容易伸縮之偏光元件變薄,並亦將位於該偏光元件和IPS液晶顯示面板之間之相位差薄膜變薄,而使該偏光元件相較於先前技術者而更加接近IPS液晶顯示面板,藉由此,來防止IPS液晶顯示面板之彎曲。又,本發明,係除了達成該目的以外,亦提案一種就算是將偏光元件或相位差薄膜設為薄也能夠具有廣視野角以及高偏光度之性能,並且加濕光學耐久性亦為良好的長條光學薄膜層積體、將該長條光學薄膜層積體捲繞成卷狀之長條光學薄膜層積體之卷、以及IPS液晶顯示裝置。
作為本發明之IPS液晶顯示裝置用之長條光學薄膜層積體的其中1個實施形態,長條光學薄膜層積體,其特徵為,係包含有:長條帶狀之PVA-碘系偏光元件,係包含以成為12μm以下之厚度的方式而於長邊方向上被作了延伸的聚乙烯醇系樹脂層、和在被配向於前述聚乙烯醇系樹脂層之延伸方向上的PVA分子鏈處以PVA聚碘離子錯合物的形態而被作了吸附的碘;和長條帶狀之相位差薄膜,係經由第1接著劑層而被直接貼合於前述偏光元件之其中一面上;和第1黏著劑層,係被配置在前述相位差薄膜之與前述偏光元件相反側之面上;和長條帶狀之剝離薄膜,係被貼合於前述第1黏著劑層之與前述相位差 薄膜相反側之面上;和保護層,係經由第2接著劑層而被貼合於前述偏光元件之與前述相位差薄膜相反側之面上,前述偏光元件,係相對於前述聚乙烯醇系樹脂之碘的濃度為3重量%以上、PVA分子之配向性為0.38以上、偏光度為99.8%以上,前述相位差薄膜,係作為當將薄膜面內折射率會成為最大之方向作為x軸,並將與該x軸相正交之薄膜面內之方向作為y軸,且將薄膜厚度方向作為z軸時,係具備有前述x軸、y軸以及z軸方向之折射率nx、ny、nz會成為nx>nz>ny之關係的折射率分布,並且厚度d係為20μm以下之單層薄膜,而被構成,薄膜面內折射率差△nxy,係為5.5×10-3以上,被定義為Re=(nx-ny)×d之Re,係為100~300nm、被定義為Nz=(nx-nz)/(nx-ny)之Nz,係為0.3~0.8、光彈性係數係為5×10-11以上,於與長邊方向成直角之寬幅方向上係具有遲相軸,前述第1以及第2接著劑層之各者,其厚度係為2μm以下,其彈性率係為1×105~3×109Pa之範圍內,前述保護層,其厚度係為10~50μm。
作為本發明之IPS液晶顯示裝置用之長條光學薄膜層積體的理想實施形態,前述偏光元件之前述第2接著劑層側之面和前述剝離薄膜之前述第1黏著層側之面,其兩者間的距離係為50μm以下。
作為本發明之IPS液晶顯示裝置用之長條光學薄膜層積體的理想實施形態,長條光學薄膜層積體係設為被捲繞成卷狀者。
作為本發明之IPS液晶顯示裝置之其中1個實施形態,IPS液晶顯示裝置,其特徵為,係具備有:IPS液晶顯示面板;和視覺辨認側光學薄膜層積體,係被配置在前述IPS液晶顯示面板之視覺辨認側處,並至少包含偏光元件和相位差薄膜;和背光側光學薄膜層積體,係被配置在前述IPS液晶顯示面板之背光側處,並至少包含偏光元件和亮度提昇薄膜,在前述視覺辨認側光學薄膜層積體中所包含之前述偏光元件,係包含有:長條帶狀之PVA-碘系偏光元件,係包含以成為12μm以下之厚度的方式而於單軸方向上被作了延伸的聚乙烯醇系樹脂層、和在被配向於前述聚乙烯醇系樹脂層之延伸方向上的PVA分子鏈處以PVA聚碘離子錯合物的形態而被作了吸附的碘;在前述視覺辨認側光學薄膜層積體中所包含之前述偏光元件,係碘的濃度為3重量%以上、PVA分子之配向性為0.38以上、偏光度為99.8%以上,前述相位差薄膜,係作為當將薄膜面內折射率會成為最大之方向作為x軸,並將與該x軸相正交之薄膜面內之方向作為y軸,且將薄膜厚度方向作為z軸時,係具備有前述x軸、y軸以及z軸方向之折射率nx、ny、nz會成為nx>nz>ny之關係的折射率分布,並且厚度d係為20μm以下之單層薄膜,而被構成,薄膜面內折射率差△nxy,係為5.5×10-3以上,被定義為Re=(nx-ny)×d之Re,係為100~300nm、被定義為Nz=(nx-nz)/(nx-ny)之Nz,係為0.3~0.8、光彈性係數係為5×10-11以上,並以使遲相軸會與前述偏光元件之 吸收軸實質性地相正交的關係,來經由厚度為2μm以下,彈性率係為1×105~3×109Pa之接著劑層而被直接接合於前述視覺辨認側光學薄膜層積體之前述偏光元件處,前述相位差薄膜,係經由黏著劑層而被接合於前述IPS液晶顯示面板之視覺辨認側表面上,在前述IPS液晶顯示面板之視覺辨認側表面上,從前述IPS液晶顯示面板之視覺辨認側表面起直到前述偏光元件之第2接著劑層側表面為止的距離,係為50μm以下,在前述背光側光學薄膜層積體中所包含之前述偏光元件,係包含有:PVA-碘系偏光元件,係包含以成為12μm以下之厚度的方式而於單軸方向上被作了延伸的聚乙烯醇系樹脂層、和在被配向於前述聚乙烯醇系樹脂層之延伸方向上的PVA分子鏈處以PVA聚碘離子錯合物的形態而被作了吸附的碘;在前述背光側光學薄膜層積體中所包含之前述偏光元件,係碘的濃度為3重量%以上、PVA分子之配向性為0.38以上、偏光度為99.8%以上,其中一面,係經由厚度為2μm以下,彈性率係為1×105~3×109Pa之範圍內之第3接著劑層而被接合於保護層處,前述保護層,係經由第2黏著劑層而被接合於前述IPS液晶顯示面板之背光側表面上,在前述IPS液晶顯示面板之背光側處,從前述IPS液晶顯示面板之背光側表面起直到前述偏光元件之背光側表面為止的距離,係為50μm以下,從前述IPS液晶顯示面板之視覺辨認側表面起直到前述偏光元件之保護層側表面為止的距離、和從前述IPS液晶顯示面板之背光側表面起直到前述偏光元件 之背光側表面為止的距離,其兩者間之差,係為10μm以下。
作為本發明之IPS液晶顯示裝置的理想實施形態,在前述視覺辨認側光學薄膜層積體中所包含之前述偏光元件處,係於與前述相位差薄膜相反側之面上,經由接著劑層而被接合有保護薄膜。又,係具備有下述之特徵:亦即是,在前述背光側光學薄膜層積體中所包含之前述偏光元件處,係於兩面或者是其中一面處具備有保護層。
作為本發明之IPS液晶顯示裝置之理想實施形態,前述接著劑層,其厚度係為2μm以下,其彈性率係為1×105~3×109Pa。
作為本發明之IPS液晶顯示裝置之其他實施形態,係在背光側處,作為背光側光學薄膜層積體而具備有與前述視覺辨認側光學薄膜層積體相同之構成,除此之外,其他構成係與上述之實施形態相同。
本發明,係藉由將偏光元件之厚度變薄並且亦將位於該偏光元件和IPS液晶顯示面板之間之相位差薄膜的厚度變薄之IPS液晶顯示裝置用之長條光學薄膜層積體,而能夠使偏光元件更加接近IPS液晶顯示面板,而能夠防止貼合有光學薄膜層積體之IPS液晶顯示面板的彎曲。
又,本發明之長條光學薄膜層積體、將長條光學薄膜層積體捲繞成卷狀之長條光學薄膜層積體之卷或者是IPS液晶顯示裝置,係並不僅是將偏光元件以及相位差薄膜之厚度變薄,而亦藉由基於複數之實施例的比較結果來對於偏光元件之PVA分子的配向性、偏光度以及相位差薄膜之折射率、光彈性率、保護薄膜之透濕度等的參數設定為適合於IPS液晶顯示裝置之值,而就算是將偏光元件或相位差薄膜設為薄也能夠具有廣視野角以及高偏光度之性能,並且加濕光學耐久性亦成為良好。
100‧‧‧光學薄膜層積體
101、204、304、412、512‧‧‧相位差薄膜
103、207、216、307、316‧‧‧偏光元件
404、415、504、515‧‧‧偏光元件
104、206、208、215、217、306、308、315、317‧‧‧接著劑層
405、414、416、505、514、516‧‧‧接著劑層
105、209、214、218、309、314、318‧‧‧保護薄膜
406、417、506、517‧‧‧保護薄膜
106、202、213、219、302、313、319‧‧‧黏著劑層
402、410、418、502、510、518‧‧‧黏著劑層
107‧‧‧剝離薄膜
200、300、400、500‧‧‧IPS液晶顯示裝置
201、401‧‧‧液晶胞(T/P)
203、205、303、305、411、416、511、513‧‧‧底塗層
210、407‧‧‧表面處理(導電)層
310、507‧‧‧表面處理層
211、311、408、508‧‧‧層間填充層
212、312、409、509‧‧‧玻璃
220、320、419、519‧‧‧亮度提昇薄膜
221、321、420、520‧‧‧擴散板
222、322、421、521‧‧‧背光
301、501‧‧‧液晶胞
323、522‧‧‧觸控面板
403、503‧‧‧塗層或保護層
[圖1]係為對於本發明之其中一種實施形態的IPS液晶顯示裝置用之長條光學薄膜層積體之構成作展示之剖面圖。
[圖2]係為對於在視覺辨認側具備有本發明之其中一種實施形態的光學薄膜層積體之IPS液晶顯示裝置的構成作展示之剖面圖。
[圖3]係為對於在視覺辨認側具備有本發明之其他實施形態的光學薄膜層積體之IPS液晶顯示裝置的構成作展示之剖面圖。
[圖4]係為對於在背光側具備有本發明之其中一種實施形態的光學薄膜層積體之IPS液晶顯示裝置的構成作展示之剖面圖。
[圖5]係為對於在背光側具備有本發明之其他實施形態的光學薄膜層積體之IPS液晶顯示裝置的構成作展示之剖面圖。
圖1,係對於本發明之其中一種實施形態的IPS液晶顯示裝置用之長條光學薄膜層積體之構成作展示。光學薄膜層積體100,係在相位差薄膜101之其中一面(在圖1中,係為上方之面)處,具備有接著劑層102、偏光元件103、接著劑層104、保護薄膜105,並在相位差薄膜101之另外一面(在圖1中,係為下方之面)處,具備有黏著劑層106和剝離薄膜107。相位差薄膜101和偏光元件103,係經由接著劑層102而被直接作貼合。在將光學薄膜層積體100藉由黏著劑層106來貼合於IPS液晶面板等之對象物處時,剝離薄膜107係被從黏著劑層106而剝下。
(相位差薄膜)
相位差薄膜,例如,係可藉由在日本專利第4757347號公報(專利文獻4)中所記載的製造方法而製造出來。該製造相位差薄膜之方法,係包含有:在收縮性薄膜上,將包含有以△nxz=nx'-nz'所表現的厚度方向之雙折射率(△nxz)為0.0007以上的非液晶性材料之雙折射層形成材料直接作塗布而形成塗膜之塗膜形成工程、和藉由前述收縮 性薄膜之收縮,而藉由以使前述塗膜之折射率分布會成為nx>nz>ny的方式來使前述塗膜收縮而形成雙折射層之雙折射層形成工程。但是,各變數係如下所述。
nx':在將前述非液晶性材料設為了固化層時之在層的面內而折射率會成為最大的方向(遲相軸方向)之折射率
nz':相對於前述nx'之方向以及在前述固化層之面內而與前述nx'之方向相正交的方向(進相軸方向)之各方向而相正交的前述固化層之厚度方向之折射率
nx:在前述雙折射層的面內而折射率會成為最大的方向(遲相軸方向)之折射率
ny:在前述雙折射層的面內而與前述nx之方向相正交的方向(進相軸方向)之折射率
nz:相對於前述nx以及前述ny之各方向而相正交的前述雙折射層之厚度方向之折射率
依據上述定義,在將薄膜面內折射率會成為最大之方向設為x軸,並將與該x軸相正交之薄膜面內之方向設為y軸,且將薄膜厚度方向設為z軸的情況時,於圖1所示之本發明之其中一種實施形態中的相位差薄膜101,係對於下述實施例(參考表1)之結果作考慮,而例如構成為具備有前述x軸、y軸以及z軸方向之折射率nx、ny、nz會成為nx>nz>ny的關係之折射率分布並且厚度d為20μm以下的單層薄膜,且薄膜面內折射率差△nxy為5.5×10-3以上,被定義為Re=(nx-ny)×d之Re為100~300nm、較理想為130~300nm、特別理想為250~ 290nm。被定義為Nz=(nx-nz)/(nx-ny)之Nz,係為0.3~0.8、更理想係為0.35~0.75、特別理想係為0.4~0.6。光彈性係數係為5×10-11以上、更理想係為1×10-10以上,並可構成為在與長邊方向成直角之寬幅方向上具備有遲相軸。
(偏光元件)
偏光元件,一般而言,係藉由使藉由染色工程而含浸以及吸附有二色性物質之聚乙烯醇(PVA)系樹脂薄膜作單軸或二軸延伸,並使被含浸了的二色性物質作配向,而作成之。近年來,作為二色性物質,通常係使用碘。在染色工程中,係成為將PVA系樹脂薄膜浸漬在碘水溶液中,但是,由於若是僅有碘分子(I2)則係並不會溶解於水中,因此,係與碘化鉀(KI)一同地而使碘溶解於水中,並作成碘、碘化鉀水溶液。在碘、碘化鉀水溶液中,係除了鉀離子(K+)以及碘離子(I-)以外,亦存在有碘離子和碘分子相互結合的多碘離子(I3-或I5-)。在染色工程中,碘離子以及多碘離子,係浸透至PVA系樹脂薄膜內,並吸附於PVA系樹脂的分子處。之後,在後續之延伸工程中,當PVA系樹脂薄膜被作延伸而分子進行配向時,多碘離子亦係配向於延伸方向上。作了配向的多碘離子,由於依存於射入光之偏光方向的相對於多碘離子之配向方向的角度,射入光之透射率係有所相異,因此,被作了染色、延伸後的PVA樹脂,係作為偏光元件而起作用。
如此這般,偏光元件,係至少包含有PVA系樹脂和多碘離子。多碘離子,係藉由與PVA系樹脂分子間的相互作用,而於偏光元件中以形成了PVA-碘錯合物(PVA.I3-或PVA.I5-)的狀態來存在。藉由形成此錯合物狀態,係於可視光之波長範圍中而展現有吸收二色性。碘離子(I-),係在230nm附近而具有吸光峰值。又,與PVA成為錯合物狀態之三碘化物離子(PVA.I3-),係在470nm附近而具有吸光峰值。與PVA成為錯合物狀態之五碘化物離子(PVA.I5-)的吸光峰值,係存在於600nm附近。因應於PVA-碘錯合物之態樣,由於所吸收之光的波長係改變,因此,多碘離子之吸光峰值,係成為寬幅為廣者。PVA-碘錯合物,係吸光可視光。另一方面,碘離子,由於係於230nm附近存在有峰值,因此,係並不吸收可視光。故而,與PVA成為了錯合物狀態之多碘離子,係會對於偏光元件之關連於液晶顯示裝置等的顯示裝置之偏光元件的性能造成影響。於圖1中所示之本發明之其中一種實施形態之偏光元件103,係對於下述實施例(參考表1)的結果作考慮,而例如能夠以使相對於前述聚乙烯醇系樹脂之碘的濃度成為3重量%以上、PVA分子之配向性為0.38以上、偏光度為99.8%以上的方式,來構成之。
在圖1所示之本發明之其中一種實施形態中,偏光元件103之厚度係為12μm以下、較理想係為5μm以下。例如,厚度12μm之偏光元件,係可使用原料薄膜之厚度為30μm的聚乙烯醇,來依據上述之作成方法 而作成之。如此這般,藉由使偏光元件變薄,係能夠將起因於周圍之環境的變化所在偏光元件處產生之伸縮力縮小。當偏光元件相對而言為較厚的情況時,由於在偏光元件處所產生的伸縮力係變大,因此,係成為有必要貼合具有對於為了抑制偏光元件之伸縮而言為充分程度的厚度之保護層或相位差層。另一方面,藉由使偏光元件變薄並使在偏光元件處產生之伸縮力縮小,係能夠將被與偏光元件作貼合之保護層或相位差層的厚度減薄,而能夠使光學層積體全體之厚度變薄。又,藉由使偏光元件之厚度變薄而使起因於周圍之環境的變化所在偏光元件處產生之伸縮力縮小,在與被和自身作貼合的構件之間所發生之應力係變小,而亦有著能夠對於在被作了貼合的構件處所產生之光學性形變作抑制的效果。
偏光元件103,較理想,係於波長380nm~780nm之某一波長而展現有吸收二色性。偏光元件之單體透射率,較理想,係為40.0%以上,更理想,係為40.5%以上,又更理想,係為41.0%以上,特別理想,係為41.5%以上。偏光元件之偏光度,較理想,係為99.8%以上,更理想,係為99.9%以上,又更理想,係為99.95%以上。想要製造出此種薄型且展現有高偏光性能的偏光元件一事,係並非容易。但是,藉由採用由本申請人所致之上述之專利文獻5~7中所記載的方法之其中一者,係能夠製造出具有所期望之特性的薄型偏光元件。
(保護薄膜)
保護薄膜,係可採用任意之適當的樹脂薄膜。作為合適於在本發明中作使用的保護薄膜之形成材料,例如,係可列舉出降莰烯樹脂等之環烯烴樹脂、聚乙烯、聚丙烯等之烯烴樹脂、聚酯系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、纖維素酯樹脂等。另外,所謂「(甲基)丙烯酸系樹脂」,係指丙烯酸系樹脂以及甲基丙烯酸樹脂之至少其中一方的樹脂。
在圖1所示之本發明之其中一種實施形態中,保護薄膜105之厚度係為10μm~50μm、較理想係為15μm~45μm。在保護薄膜處,當被配置於液晶顯示裝置之視覺辨認側的情況時,係可適宜設置防眩光層或防反射層、用以防止刮傷之硬塗層等的表面處理層。又,雖並未特別作限定,但是,在胞內型之靜電電容型觸控面板中,為了阻止起因於顯示器近旁之低頻雜訊所導致的對於顯示器動作之妨礙,係成為有必要對於保護薄膜賦予具有電磁遮蔽且具有防帶電功能的透明導電膜。進而,當保護薄膜自身係成為λ/4板的情況時,係可作為對於在偏光太陽鏡下時之視覺辨認性降低的問題之對策。
保護薄膜105之透過濕度,當偏光元件之厚度係為10μm以下情況時,係為200g/m2以下、較理想係為170g/m2以下、更理想係為130g/m2以下、特別理想係為90g/m2以下。偏光元件,係有著若是厚度變薄則耐濕性會降低的問題。藉由使保護層之透濕度如同上述一般地而變小,係能夠對起因於濕度所導致的偏光元件之劣化作 抑制,而成為能夠使偏光元件之厚度變薄。當偏光元件之厚度為較10μm而更小的情況時,若是透濕度係為1500g/m2以下,則係能夠對起因於濕度所導致的偏光元件之劣化作抑制。藉由能夠使偏光元件變薄一事,如同前述一般,由於係能夠將被與偏光元件作貼合之保護層或相位差層的厚度減薄,因此,其結果,係成為能夠使光學層積體全體之厚度變薄。
圖2,係對於在視覺辨認側具備有本發明之其中一種實施形態的光學薄膜層積體之IPS液晶顯示裝置的構成作展示。IPS液晶顯示裝置200,係在胞內觸控面板型之液晶胞(T/P)201的其中一面(在圖2中係為上方之面)處,被層積有黏著劑層202、底塗層203、相位差薄膜204、底塗層205、接著劑層206、偏光元件207、接著劑層208、保護薄膜209、表面處理(導電)層210、層間填充層211、玻璃212。另一方面,在液晶胞(T/P)201的另外一面(在圖2中,係為下方之面)處,係被層積有黏著劑層213、保護薄膜214、接著劑層215、偏光元件216、接著劑層217、保護薄膜218、黏著劑層219、亮度提昇薄膜220。IPS液晶顯示裝置200,係更進而從亮度提昇薄膜220而空出有間隔地而包含有擴散板221和被與擴散板221作了接合的背光222。背光222,係於擴散板221處,被接合於與亮度提昇薄膜220相反側的面上。
黏著劑層202、相位差薄膜204、接著劑層206、偏光元件207、接著劑層208、保護薄膜209,係為 相當於圖1中所示之光學薄膜層積體100的黏著劑層106、相位差薄膜101、接著劑層102、偏光元件103、接著劑層104、保護薄膜105者。若是相位差薄膜204和黏著劑層202以及接著劑層206之間的接著係為強,則底塗層203、205係亦可作省略。
液晶胞(T/P)201,係為IPS方式之液晶胞,在無施加電場之狀態下,液晶分子係成為於面內一方向上而均一地作了配向的均一配向。在具備有此構成之IPS方式之液晶胞的IPS液晶顯示裝置中,一對之偏光元件,係以使其之吸收軸相互作了正交的狀態,而被配置在液晶胞之兩側處。
在無施加電場的狀態下,係以使其中一方之偏光元件的吸收軸會成為與液晶分子之配向方向相平行的方式,來將該偏光元件相對於液晶胞而作配置。通常,此無施加電場之狀態係相當於「黑顯示」。藉由對於液晶胞施加電場並使液晶分子在面內而於水平方向上旋轉,來使相位差出現並使通過了該其中一方之偏光元件的光成為能夠透過另外一方之偏光元件,以實現「白狀態」。「白狀態」,係在液晶分子為朝向一對的偏光元件之吸收軸的交叉角之中間角度、亦即是朝向45°之方向,而成為最大的透過率之狀態下,而被實現。實際上,要使液晶分子一直旋轉至身為理想性之方位的45°一事,係為困難,實質上,接近於45°之方位角度,係被視為「白狀態」。將背光光源側之偏光元件與無施加電場狀態下的液晶分子之配 向方向相互平行地來作了配列的IPS液晶顯示裝置,係被稱作「O模式」,相反的,將視覺辨認側之偏光元件與無施加電場狀態下的液晶分子之配向方向相互平行地來作了配列的IPS液晶顯示裝置,係被稱作「E模式」。
(亮度提昇薄膜)
亮度提昇薄膜,係為展現有若是起因於液晶顯示裝置等之從背光或裡面側而來的反射等而射入有自然光則會使特定偏光軸之直線偏光或者是特定方向之圓偏光反射並使其他之光透過的特性者。層積有亮度提昇薄膜之偏光板,係使從背光等之光源而來的光射入而得到特定偏光狀態之透過光,並且將前述特定偏光狀態以外的光並不使其透過地而反射。藉由使在此亮度提昇薄膜面處而反射了的光更進而經由被設置於其之後側處的反射層等而被反轉並再度射入至亮度提昇薄膜中,其之一部分或者是全部係作為特定偏光狀態之光而透過,來謀求透過亮度提昇薄膜之光的增量,並且供給難以被偏光元件所吸收之偏光,而謀求在液晶畫像顯示等之中所能夠利用的光量之增大,藉由此,而能夠使亮度提昇。
圖3,係對於在視覺辨認側具備有本發明之其他實施形態的光學薄膜層積體之IPS液晶顯示裝置的構成作展示。IPS液晶顯示裝置300,係與圖2中所示之IPS液晶顯示裝置200之液晶胞(T/P)201相異,作為液晶面板,係採用並非為胞內型觸控面板型之液晶胞301,並在 層間填充層311之與表面處理層310相反側之面處,具備有觸控面板323。關於IPS液晶顯示裝置300之其他構成,係為與在圖2中所示之IPS液晶顯示裝置200的構成相同。
圖4,係對於在背光側具備有本發明之其中一種實施形態的光學薄膜層積體之IPS液晶顯示裝置的構成作展示。IPS液晶顯示裝置400之其他構成,係與在圖2中所示之IPS液晶顯示裝置200相異,而為在背光側處具備有相位差薄膜412者。
IPS液晶顯示裝置400,係在胞內觸控面板型之液晶胞(T/P)401的其中一面(在圖4中係為上方之面)處,被層積有黏著劑層402、塗層或保護層403、偏光元件404、接著劑層405、保護薄膜206、表面處理(導電)層407、層間填充層408、玻璃409。另一方面,在液晶胞(T/P)401的另外一面(在圖4中,係為下方之面)處,係被層積有黏著劑層410、底塗層411、相位差薄膜412、底塗層413、接著劑層414、偏光元件415、接著劑層416、保護薄膜417、黏著劑層418、亮度提昇薄膜419。同樣的,若是相位差薄膜412和黏著劑層410以及接著劑層414之間的接著係為強,則底塗層411、413係亦可作省略。IPS液晶顯示裝置400,係更進而從亮度提昇薄膜419而空出有間隔地而包含有擴散板420和被與擴散板420作了接合的背光421。背光421,係於擴散板420處,被接合於與亮度提昇薄膜419相反側的面上。
一般而言,在僅於偏光元件之單側處設置有透明保護薄膜的薄型之黏著型偏光板中,其耐久性係為差,若是被置於嚴酷的環境下,則係容易在偏光元件之延伸方向上產生碎裂,但是,塗層或者是保護層403,係可為了使耐碎裂性提昇而接合於偏光元件404處。關於IPS液晶顯示裝置400之其他構成,係為與在圖2中所示之IPS液晶顯示裝置200的構成相同。
圖5,係對於在背光側具備有本發明之其他實施形態的光學薄膜層積體之IPS液晶顯示裝置的構成作展示。IPS液晶顯示裝置500,係與圖4中所示之IPS液晶顯示裝置400之液晶胞(T/P)401相異,作為液晶面板,係採用並非為胞內型觸控面板型之液晶胞501,並在層間填充層508之與表面處理層507相反側之面處,具備有觸控面板522。關於IPS液晶顯示裝置500之其他構成,係為與在圖4中所示之IPS液晶顯示裝置400的構成相同。
[實施例]
以下,將關連於本發明之實施例1~7的說明作記載。又,為了進行比較參考,係亦針對比較例1~3的說明作記載。又,係將對於實施例以及比較例作了統整的表,作為表1來作展示。表1之縱的上段之列之項目,係代表層積於液晶胞之上面以及下面處者。例如,在表1之縱的上段之列中所展示之「保護層」、「第2接著劑層」、「視覺辨認側偏光元件」、「第1接著劑層」、 「相位差薄膜」、「第1黏著劑層」、「第2黏著劑層」、「保護層」、「第3接著劑層」、「背光側偏光元件」,係分別在圖2所示之本發明之其中一個實施形態中,而對應於「保護薄膜209」、「接著劑層208」、「偏光元件207」、「接著劑層206」、「相位差薄膜204」、「黏著劑層202」、「黏著劑層213」、「保護薄膜214」、「接著劑層215」、「偏光元件216」。
(相位差薄膜1之製造例)
在具備有攪拌裝置之反應容器中,使2,2-雙(4-羥苯基)-4-甲基戊烷2.70kg、四丁基銨氯化物0.06kg溶解於1M之氫氧化鈉溶液25L中。於此溶液中,將使對苯二甲酸氯化物1.22kg與間苯二甲酸氯化物0.81kg溶解於30L之甲苯溶液中的溶液一面攪拌一面添加,而在室溫下作了90分鐘的攪拌。之後,將聚合溶液作靜置分離而將包含有聚合物之甲苯溶液分離,接著以醋酸水來洗淨,再藉由離子交換水來作了洗淨,之後,投入甲醇,而使聚合物析出。將所析出的聚合物作過濾,並在減壓下使其乾燥,藉由此,而得到了白色的聚合物3.41kg(收率92%)。
使所得到的聚合物溶解於甲苯中,並塗布在雙軸延伸聚丙烯上,且以80℃來作了5分鐘的乾燥,之後,以110℃而進行5分鐘的乾燥,而製作了塗布膜為15μm之層積薄膜。將所得到的層積薄膜,使用同時雙軸延伸機而一面搬送一面以145℃來在寬幅方向上作1.2倍 的延伸,並且以使MD成為0.75倍的方式來使其收縮,藉由此,而得到了卷狀的相位差薄膜1。所得到的相位差薄膜1,厚度係為15.0μm,Re=275nm、Rth=138nm、Nz係數=0.5。
(相位差薄膜2之製造例)
使上述所得到的聚合物溶解於甲苯中,並塗布在雙軸延伸聚丙烯上,且以80℃來作了5分鐘的乾燥,之後,以110℃而進行5分鐘的乾燥,而製作了塗布膜為15μm之層積薄膜。將所得到的層積薄膜,使用同時雙軸延伸機而一面搬送一面以145℃來在寬幅方向上作1.25倍的延伸,並且以使MD成為0.80倍的方式來使其收縮,藉由此,而得到了卷狀的相位差薄膜2。所得到的相位差薄膜2,厚度係為15.0μm,Re=275nm、Rth=206nm、Nz係數=0.75。
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(相位差薄膜3之製造例)
使上述所得到的聚合物溶解於甲苯中,並塗布在雙軸延伸聚丙烯上,且以80℃來作了5分鐘的乾燥,之後,以110℃而進行5分鐘的乾燥,而製作了塗布膜為15μm之層積薄膜。將所得到的層積薄膜,使用同時雙軸延伸機而一面搬送一面以145℃來在寬幅方向上作1.15倍的延伸,並且以使MD成為0.7倍的方式來使其收縮,藉由此,而得到了卷狀的相位差薄膜3。所得到的雙折射性薄膜,厚度係為15.0μm,Re=275nm、Rth=96nm、Nz係數 =0.35。
(相位差薄膜4之製造例)
使上述所得到的聚合物溶解於甲苯中,並塗布在雙軸延伸聚丙烯上,且以80℃來作了5分鐘的乾燥,之後,以110℃而進行5分鐘的乾燥,而製作了塗布膜為20μm之層積薄膜。將所得到的層積薄膜,使用同時雙軸延伸機而一面搬送一面以145℃來在寬幅方向上作1.18倍的延伸,並且以使MD成為0.78倍的方式來使其收縮,藉由此,而得到了卷狀的相位差薄膜4。所得到的相位差薄膜4,厚度係為20.0μm,Re=275nm、Rth=138nm、Nz係數=0.50。
(相位差薄膜5之製造例)
使上述所得到的聚合物溶解於甲苯中,並塗布在雙軸延伸聚丙烯上,且以80℃來作了5分鐘的乾燥,之後,以110℃而進行5分鐘的乾燥,而製作了塗布膜為10μm之層積薄膜。將所得到的層積薄膜,使用同時雙軸延伸機而一面搬送一面以145℃來在寬幅方向上作1.22倍的延伸,並且以使MD成為0.73倍的方式來使其收縮,藉由此,而得到了卷狀的相位差薄膜5。所得到的相位差薄膜5,厚度係為10μm,Re=275nm、Rth=138nm、Nz係數=0.50。
(偏光元件之製造例)
作為基材,而準備A-PET(非晶質-聚對苯二甲酸乙二酯)薄膜(三菱樹脂(股份有限公司)製 商品名稱:novaclear SH046 200μm),並對於表面施加了電暈處理(58W/m2/min)。另一方面,準備將乙醯乙醯基改質PVA(日本合成化學工業(股份有限公司)製 商品名稱:GOHSEFIMER Z200(聚合度1200、皂化度99.0%以上、乙醯乙醯基改質度4.6%))作了1wt%之添加的PVA(聚合度4200、皂化度99.2%),並以使乾燥後之膜厚會成為12μm的方式來塗布、而在60℃之氛圍下藉由熱風乾燥來作10分鐘的乾燥,而製作了在基材上設置有PVA系樹脂之層的層積體。
接著,將此層積體首先於空氣中以130℃而在MD方向上作2.0倍的延伸,而產生了延伸層積體。接著,藉由將延伸層積體在液溫30℃之硼酸不溶解化水溶液中作30秒鐘的浸漬,藉由此,來進行了將使在延伸層積體中所包含的PVA分子作了配向之PVA層作不溶解化的工程。在此工程中之不溶解化用硼酸水溶液,係設為將硼酸含有量相對於水100重量份而包含有3重量份者。藉由將經過了不溶解化工程後的此延伸層積體染色,而產生了著色層積體。此著色層積體,係為藉由將延伸層積體浸漬在染色液中來使碘吸附在延伸層積體中所包含的PVA層中者。染色液,係包含有碘以及碘化鉀,染色液之液溫,係設為30℃,將水作為溶媒,並將碘濃度設為0.08~0.25重量%之範圍內,且將碘化鉀濃度設為0.56~1.75 重量%之範圍內。碘與碘化鉀之濃度之比例,係設為1:7。作為染色條件,係以使構成偏光元件之PVA系樹脂層的單體透射率會成為40.9%的方式,來對於碘濃度以及浸漬時間作了設定。
接著,藉由將著色層積體在30℃之交聯用硼酸水溶液中作60秒鐘的浸漬,來進行了對於吸附有碘之PVA層的PVA分子彼此施加交聯處理的工程。在此交聯工程中所使用之交聯用硼酸水溶液,係設為將硼酸含有量相對於水100重量份而包含有3重量份,並將碘化鉀含有量相對於水100重量份而包含有3重量份者。進而,將所得到的著色層積體,在硼酸水溶液中,藉由以延伸溫度70℃來朝向與先前之空氣中的延伸相同之方向作2.7倍之延伸,而進行最終之延伸倍率會成為5.4倍的延伸,並得到了包含供試驗用偏光元件之光學薄膜層積體。在此延伸工程中所使用之硼酸水溶液,係設為將硼酸含有量相對於水100重量份而包含有4.0重量份,並將碘化鉀含有量相對於水100重量份而包含有5重量份者。將所得到的光學薄膜層積體從硼酸水溶液取出,並將附著於PVA層之表面上的硼酸藉由碘化鉀含有量為相對於水100重量份而包含有4重量份的水溶液來作了洗淨。將洗淨後的光學薄膜層積體藉由以60℃之溫風所進行的乾燥工程來作乾燥,而得到了被層積於PET薄膜上之厚度為5μm的偏光元件。
(第1附相位差板偏光板之製造)
對於藉由上述之偏光元件製造例所製作出的被層積於PET薄膜上之厚度為5μm的偏光元件,而在與PET相反側之面上,經由UV硬化型接著劑來將藉由上述之方法所作成的相位差薄膜1以卷至卷來作了貼合。進而,在將PET薄膜從此層積體而剝離之後,經由UV硬化型接著劑來貼合丙烯酸系保護薄膜而製作了附相位差板偏光板。
(第2附相位差板偏光板之製造)
對於藉由上述之偏光元件製造例所製作出的被層積於PET薄膜上之厚度為5μm的偏光元件,而在與PET相反側之面上,經由UV硬化型接著劑來將藉由上述之方法所作成的相位差薄膜1以卷至卷來作了貼合。進而,在將PET薄膜從此層積體而剝離之後,經由丙烯酸系黏著劑來貼合亮度提昇薄膜,而製作了附相位差板偏光板。
(第1偏光板之製造)
對於藉由上述之偏光元件製造例所製作出的被層積於PET薄膜上之厚度為5μm的偏光元件,而在與PET相反側之面上,經由UV硬化型接著劑來將丙烯酸系保護薄膜以卷至卷來作了貼合。進而,在將PET薄膜從此層積體而剝離之後,經由丙烯酸系黏著劑來貼合亮度提昇薄膜,而製作了偏光板。
(第2偏光板之製造)
對於藉由上述之偏光元件製造例所製作出的被層積於PET薄膜上之厚度為5μm的偏光元件,而在與PET相反側之面上,經由UV硬化型接著劑來將丙烯酸系保護薄膜以卷至卷來作了貼合。進而,在將PET薄膜從此層積體而剝離之後,經由UV硬化型接著劑來貼合丙烯酸系保護薄膜,而製作了偏光板。
(實施例1)
從具備有IPS方式之液晶胞的智慧型手機(美國蘋果公司製iPhone5)來將液晶面板取出,並將被配置在液晶胞之上下的偏光板去除,且將該液晶胞之兩側的玻璃面作了洗淨。接著,在上述液晶胞之視覺辨認側的表面上,將藉由上述之方法所製作出的第1附相位差板偏光板以使偏光元件之吸收軸會相對於該液晶胞之初期配向方向而相互正交的方式,來經由丙烯酸系黏著劑(厚度20μm)而作了層積。接著,在上述液晶胞之光源側的表面上,將藉由上述之方法所製作出的第1偏光板以使偏光元件之吸收軸方向會與該液晶胞之初期配向方向成為平行的方式,來經由丙烯酸系黏著劑(厚度20μm)而作層積,並得到液晶面板。
(加熱彎曲試驗)
對於將被層積有偏光板之液晶面板以85℃、24小時來作了加熱後的面板之彎曲,藉由目視來作了確認。將並 未產生彎曲者評價為○,並將液晶面板產生有彎曲者評價為×。
(加熱亮度不均試驗)
將以85℃來進行了48小時的加熱處理後之液晶面板放置在背光上,而針對亮度不均進行了確認。將並未產生不均者評價為○,並將產生有不均者評價為×。
(實施例2~5)
藉由代替相位差薄膜1而使用相位差薄膜2~5並與實施例1同樣的進行製作,而製作了被層積有偏光板之液晶面板。同樣的針對由加熱所致之彎曲以及亮度不均進行了確認。
(實施例6)
將平均聚合度為2400、皂化度為99.9莫耳%的厚度30μm之聚乙烯醇薄膜,在30℃之溫水中浸漬60秒鐘,而使其作了膨潤。接著,浸漬在碘/碘化鉀(重量比=0.5/8)之濃度0.3%的水溶液中,而一面使其一直延伸至3.5倍,一面將薄膜作了染色。之後,在65℃之硼酸酯水溶液中,以使總延伸倍率會成為6倍的方式來進行了延伸。於延伸後,藉由40℃的烤箱來進行3分鐘之乾燥,而得到了偏光元件。使用水系之接著劑,在所得到的12μm之偏光元件之單側處貼合進行了硬塗層處理之TAC25μm,並 在另外一面處貼合相位差薄膜1。藉由與實施例1同樣的而在視覺辨認側處貼合上述所製作出的偏光板,而得到了液晶面板。針對所得到的液晶面板,針對由加熱所致之彎曲以及亮度不均進行了確認。
(實施例7)
與實施例1同樣的,在上述液晶胞之視覺辨認側的表面上,將藉由上述之方法所製作出的第2偏光板以使偏光元件之吸收軸會相對於該液晶胞之初期配向方向而成為平行的方式,來經由丙烯酸系黏著劑(厚度20μm)而作了層積。接著,在上述液晶胞之光源側的表面上,將藉由上述之方法所製作出的第2附相位差板偏光板以使偏光元件之吸收軸會與該液晶胞之初期配向方向相互正交的方式,來經由丙烯酸系黏著劑(厚度20μm)而作層積,並得到液晶面板。針對所得到的液晶面板,針對由加熱所致之彎曲以及亮度不均進行了確認。
(比較例1)
在厚度100μm之降莰烯系樹脂薄膜(日本zeon(股份有限公司)製商品名稱「ZEONOR ZF14-100」)之兩側處,將雙軸延伸聚丙烯薄膜〔TORAY製 商品名稱「TREFIN」(厚度60μm)〕經由丙烯酸系黏著劑層(厚度15μm)來作了貼合。之後,藉由輥延伸機來將薄膜之長邊方向作保持,並在146℃之空氣循環式恆溫烤箱內延伸為1.38倍,而製 作了相位差薄膜6。所得到的相位差薄膜6,厚度係為100μm,Re=270nm、Rth=135nm、Nz係數=0.50。
以使所得到的相位差薄膜6之遲相軸會與偏光板之吸收軸成為相互正交的方式,來使用丙烯酸系黏著劑而作了貼合。
藉由與實施例1同樣的而在視覺辨認側處貼合上述所製作出的偏光板,而得到了液晶面板。針對所得到的液晶面板,針對由加熱所致之彎曲以及亮度不均進行了確認。
(比較例2)
作為碳酸酯前驅物而使用二氯化羰,並作為芳香族2價酚成分而使用2,2-雙(4-羥苯基)丙烷以及1,1-雙(4-羥苯基)-3,3,5-三甲環己烷,而依循常法來得到了重量比為4:6、重量平均分子量(Mw)為60000的聚碳酸酯樹脂(數量平均分子量(Mn)=33000,Mw/Mn=1.78)。將上述聚碳酸酯樹脂70重量份和重量平均分子量(Mw)為1300之苯乙烯系樹脂(數量平均分子量(Mn)=716、Mw/Mn=1.78)(三洋化成製HIMER SB75)30重量份,添加至二氯甲烷300重量份中,並在室溫下進行4小時的攪拌混合,而得到了透明的溶液。將此溶液鑄型(cast)於玻璃板上,並在室溫下放置15分鐘,之後,從玻璃板而剝離,並以80℃之烤箱進行10分鐘之乾燥,且以120℃而進行20分鐘之乾燥,而得到了厚度為55μm,玻璃轉移溫度(Tg)為140℃之高分子薄膜。
在上述高分子薄膜(厚度55μm)之兩側處,將雙軸延伸聚丙烯薄膜〔TORAY製 商品名稱「TREFIN」(厚度60μm)〕經由丙烯酸系黏著劑層(厚度15μm)來作了貼合。之後,藉由輥延伸機來將薄膜之長邊方向作保持,並在147℃之空氣循環式恆溫烤箱內延伸為1.27倍,而製作了相位差薄膜8。所得到的相位差薄膜7,厚度係為55μm,Re=270nm、Rth=135nm、Nz係數=0.50。
以使所得到的相位差薄膜7之遲相軸會與偏光板之吸收軸成為相互正交的方式,來使用丙烯酸系黏著劑而作了貼合。藉由與實施例1同樣的而在視覺辨認側處貼合上述所製作出的偏光板,而得到了液晶面板。針對所得到的液晶面板,針對由加熱所致之彎曲以及亮度不均進行了確認。
(比較例3)
使用水系之接著劑,在厚度為16μm之偏光元件之單側處貼合進行了硬塗層處理之TAC25μm,並在另外一面處貼合相位差薄膜1。藉由與實施例1同樣的而在視覺辨認側處貼合上述所製作出的偏光板,而得到了液晶面板。針對所得到的液晶面板,針對由加熱所致之彎曲以及亮度不均進行了確認。
(偏光元件之透射率以及偏光度之測定)
偏光元件之單體透射率T、平行透射率Tp、正交透射 率Tc,係使用紫外可視分光光度計(日本分光公司製V7100)來作了測定。於此,所謂「平行透射率」,係為在將具備有相同之構成之2枚的偏光元件以使吸收軸會相互成為平行的方式來作了重疊的狀態下所測定之透射率,所謂「正交透射率」,係為在將具備有相同之構成之2枚的偏光元件以使吸收軸會相互正交的方式來作了重疊的狀態下所測定之透射率。相對於此,「單體透射率」,係為1枚的偏光元件之透射率。此些之T、Tp、Tc之值,係為藉由JIS Z 8701之2度視野(C光源)來作測定並進行了視感度修正後的Y值。於測定中,為了使偏光元件之處理成為容易,係於在偏光元件上貼合有保護層(丙烯酸系樹脂薄膜或者是環烯烴系樹脂薄膜)的狀態下而進行了測定。保護層之吸光,由於係為相較於偏光元件之吸光而可忽視的大小,因此,係將在偏光元件上層積了保護層後的層積體之透射率,作為偏光元件之透射率。
偏光度P,係使用上述之平行透射率和正交透射率,來依據下式而求取出來。
偏光度P(%)={(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}×(1/2)×100
(PVA之配向函數的評價方法)
測定裝置,係使用了傅立葉轉換紅外分光光度計(FT-IR)(Perkin Elmer公司製,商品名稱:「SPECTRUM2000」)。將偏光作為測定光,而藉由全反射衰減分光(ATR:attenuated total reflection)測定來進行了PVA樹脂層表面 之評價。配向函數之算出,係藉由以下之程序來進行。在將測定偏光相對於延伸方向而設為0°和90°的狀態下而實施了測定。使用所得到的頻譜之2941cm-1的強度,而依據以下所記載的(式1)來作了算出。又,下述強度I,係以3330cm-1作為參考峰值,而使用了2941cm-1/3330cm-1之值。另外,在f=1時係成為完全配向,在f=0時係成為隨機。又,2941cm-1之峰值,係被視為起因於PVA之主鍵(-CH2-)之震動的吸收。
(式1)f=(3<cos2θ>-1)/2=(1-D)/[c(2D+1)]
其中 c=(3cos2β-1)/2
Figure TW201801903AD00002
θ:分子鍵、延伸方向
β:分子鍵、躍遷偶極矩
D=(I⊥)/(I//)(若是PVA越有所配向則D之值係變得越大。)
I⊥:在使偏光從與延伸方向相垂直之方向而射入並作了測定時的強度
I//:在使偏光從與延伸方向相平行之方向而射入並作了測定時的強度
(相位差測定)
相位差薄膜之相位差測定,係使用王子計測機器(股 份有限公司)製之商品名稱「KOBRA-WPR」來作了測定。另外,薄膜面內折射率差△nxy,係藉由將定義為Re=(nx-ny)×d的Re除以厚度d而算出。又,厚度方向相位差Rth,係定義為Rth=(nx-nz)×d。
(厚度測定)
偏光元件以及保護層之厚度,係使用數位微計器(ANRITSU公司製KC-351C)而作了測定。又,相位差薄膜之厚度,係使用大塚電子(股份有限公司)製之薄膜用分光光度計(商品名稱:MCPD2000)來作了測定。
(光彈性係數之測定)
使用分光橢圓偏光計〔日本分光(股份有限公司)製製品名稱「M-220」],來一面將樣本(尺寸2cm×10cm)之兩端作挾持並施加應力(5~15N),一面對於樣本中央之相位差值(23℃)作測定,而根據應力與相位差值之函數的斜率來算出。
基於以上之實施例以及比較例的結果,於在IPS液晶顯示面板處貼合有偏光元件、相位差薄膜等之光學薄膜的構成中,為了成為不會產生彎曲,係能夠將在圖1所示之本發明之其中一個實施形態中的偏光元件103,例如以相對於聚乙烯醇系樹脂之碘的濃度會成為3重量%以上、PVA分子之配向性會成為0.38以上、偏光度會成為99.8%以上的方式,來構成之,又,係能夠將相位差薄 膜101,例如作為具備有x軸、y軸以及z軸方向之折射率nx、ny、nz會成為nx>nz>ny的關係之折射率分布並且厚度d為20μm以下的單層薄膜來構成,且構成為薄膜面內折射率差△nxy為5.5×10-3以上,被定義為Re=(nx-ny)×d之Re為100~300nm、較理想為130~300nm、特別理想為250~290nm,被定義為Nz=(nx-nz)/(nx-ny)之Nz為0.3~0.8、更理想為0.35~0.75、特別理想為0.4~0.6,光彈性係數為5×10-11以上、更理想為1×10-10以上,並於與長邊方向成直角之寬幅方向上具有遲相軸。
又,對於以上之實施例以及比較例的結果作考慮,當在IPS液晶顯示面板中,使用由具備有上述一般之特徵的偏光元件、相位差薄膜等所成的光學薄膜層積體,而例如構成圖2中所示之本發明之其中一種實施形態之IPS液晶顯示裝置200時,為了防止身為液晶顯示面板之液晶胞(T/P)201的彎曲,例如,係能夠以在IPS液晶顯示面板之背光側處而將從IPS液晶顯示面板之背光側表面處直到偏光元件之背光側表面為止的距離設為50μm以下、並且將從IPS液晶顯示面板之視覺辨認側表面起直到偏光元件之保護層側表面為止的距離與從IPS液晶顯示面板之背光側表面起直到前述偏光元件之背光側表面為止的距離之兩者間之差設為10μm以下的方式,來構成之。
進而,針對圖3~圖5中所示之其他實施形態的IPS液晶顯示裝置,係亦能夠以會具備有與上述相同之特徵的方式來構成之。
以上,雖係針對本發明之特定之實施形態作了圖示以及詳細的說明,但是,本發明之保護範圍,係並不被限定於圖示之實施形態的細部構成,而係為根據依循申請專利範圍之記載所制定之範圍來界定之。
100‧‧‧光學薄膜層積體
101‧‧‧相位差薄膜
102‧‧‧接著劑層
103‧‧‧偏光元件
104‧‧‧接著劑層
105‧‧‧保護薄膜
106‧‧‧黏著劑層
107‧‧‧剝離薄膜

Claims (9)

  1. 一種IPS液晶顯示裝置用之長條光學薄膜層積體,其特徵為,係包含有:長條帶狀之PVA-碘系偏光元件,係包含以成為12μm以下之厚度的方式而於長邊方向上被作了延伸的聚乙烯醇系樹脂層、和在被配向於前述聚乙烯醇系樹脂層之延伸方向上的PVA分子鏈處以PVA聚碘離子錯合物的形態而被作了吸附的碘;和長條帶狀之相位差薄膜,係經由第1接著劑層而被直接貼合於前述偏光元件之其中一面上;和第1黏著劑層,係被配置在前述相位差薄膜之與前述偏光元件相反側之面上;和長條帶狀之剝離薄膜,係被貼合於前述第1黏著劑層之與前述相位差薄膜相反側之面上;和保護層,係經由第2接著劑層而被貼合於前述偏光元件之與前述相位差薄膜相反側之面上,前述偏光元件,係相對於前述聚乙烯醇系樹脂之碘的濃度為3重量%以上、PVA分子之配向性為0.38以上、偏光度為99.8%以上,前述相位差薄膜,係作為當將薄膜面內折射率會成為最大之方向作為x軸,並將與該x軸相正交之薄膜面內之方向作為y軸,且將薄膜厚度方向作為z軸時,係具備有前述x軸、y軸以及z軸方向之折射率nx、ny、nz會成為nx>nz>ny之關係的折射率分布,並且厚度d係為20μm以 下之單層薄膜,而被構成,薄膜面內折射率差△nxy,係為5.5×10-3以上,被定義為Re=(nx-ny)×d之Re,係為100~300nm、被定義為Nz=(nx-nz)/(nx-ny)之Nz,係為0.3~0.8、光彈性係數係為5×10-11以上,於與長邊方向成直角之寬幅方向上係具有遲相軸,前述第1以及第2接著劑層之各者,其厚度係為2μm以下,其彈性率係為1×105~3×109Pa之範圍內,前述保護層,其厚度係為10~50μm。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之IPS液晶顯示裝置用之長條光學薄膜層積體,其中,前述偏光元件之前述保護層面、和前述剝離薄膜之前述第1黏著層側之面,其兩者間的距離係為50μm以下。
  3. 一種長條光學薄膜層積體之卷,其特徵為,係將如申請專利範圍第1項或第2項中所記載之長條光學薄膜層積體捲繞成卷狀。
  4. 一種IPS液晶顯示裝置,其特徵為,係具備有:IPS液晶顯示面板;和視覺辨認側光學薄膜層積體,係被配置在前述IPS液晶顯示面板之視覺辨認側處,並至少包含偏光元件和相位差薄膜;和背光側光學薄膜層積體,係被配置在前述IPS液晶顯示面板之背光側處,並至少包含偏光元件和亮度提昇薄膜,在前述視覺辨認側光學薄膜層積體中所包含之前述偏 光元件,係包含有:長條帶狀之PVA-碘系偏光元件,係包含以成為12μm以下之厚度的方式而於單軸方向上被作了延伸的聚乙烯醇系樹脂層、和在被配向於前述聚乙烯醇系樹脂層之延伸方向上的PVA分子鏈處以PVA聚碘離子錯合物的形態而被作了吸附的碘,在前述視覺辨認側光學薄膜層積體中所包含之前述偏光元件,係碘的濃度為3重量%以上、PVA分子之配向性為0.38以上、偏光度為99.8%以上,前述相位差薄膜,係作為當將薄膜面內折射率會成為最大之方向作為x軸,並將與該x軸相正交之薄膜面內之方向作為y軸,且將薄膜厚度方向作為z軸時,係具備有前述x軸、y軸以及z軸方向之折射率nx、ny、nz會成為nx>nz>ny之關係的折射率分布,並且厚度d係為20μm以下之單層薄膜,而被構成,薄膜面內折射率差△nxy,係為5.5×10-3以上,被定義為Re=(nx-ny)×d之Re,係為100~300nm、被定義為Nz=(nx-nz)/(nx-ny)之Nz,係為0.3~0.8、光彈性係數係為5×10-11以上,並以使遲相軸會與前述偏光元件之吸收軸實質性地相正交的關係,來經由厚度為2μm以下,彈性率係為1×105~3×109Pa之接著劑層而被直接接合於前述視覺辨認側光學薄膜層積體之前述偏光元件處,前述相位差薄膜,係經由黏著劑層而被接合於前述IPS液晶顯示面板之視覺辨認側表面上,在前述IPS液晶 顯示面板之視覺辨認側表面上,從前述IPS液晶顯示面板之視覺辨認側表面起直到前述偏光元件之保護層側表面為止的距離,係為50μm以下,在前述背光側光學薄膜層積體中所包含之前述偏光元件,係包含有:PVA-碘系偏光元件,係包含以成為12μm以下之厚度的方式而於單軸方向上被作了延伸的聚乙烯醇系樹脂層、和在被配向於前述聚乙烯醇系樹脂層之延伸方向上的PVA分子鏈處以PVA聚碘離子錯合物的形態而被作了吸附的碘,在前述背光側光學薄膜層積體中所包含之前述偏光元件,係碘的濃度為3重量%以上、PVA分子之配向性為0.38以上、偏光度為99.8%以上,其中一面,係經由厚度為2μm以下,彈性率係為1×105~3×109Pa之範圍內之接著劑層而被接合於保護層處,前述保護層,係經由黏著劑層而被接合於前述IPS液晶顯示面板之背光側表面上,在前述IPS液晶顯示面板之背光側處,從前述IPS液晶顯示面板之背光側表面起直到前述偏光元件之背光側表面為止的距離,係為50μm以下,從前述IPS液晶顯示面板之視覺辨認側表面起直到前述偏光元件之保護層側表面為止的距離、和從前述IPS液晶顯示面板之背光側表面起直到前述偏光元件之背光側表面為止的距離,其兩者間之差,係為10μm以下。
  5. 如申請專利範圍第4項所記載之IPS液晶顯示裝置,其中,在前述視覺辨認側光學薄膜層積體中所包含之前述偏光元件處,係於與前述相位差薄膜相反側之面上,經由接著劑層而被接合有保護薄膜。
  6. 如申請專利範圍第5項所記載之IPS液晶顯示裝置,其中,前述接著劑層,其厚度係為2μm以下,其彈性率係為1×105~3×109Pa。
  7. 一種IPS液晶顯示裝置,其特徵為,係具備有:IPS液晶顯示面板;和背光側光學薄膜層積體,係被配置在前述IPS液晶顯示面板之背光側處,並至少包含有偏光元件和相位差薄膜;和視覺辨認側光學薄膜層積體,係被配置在前述IPS液晶顯示面板之視覺辨認側處,並至少包含偏光元件,在前述背光側光學薄膜層積體中所包含之前述偏光元件,係包含有:長條帶狀之PVA-碘系偏光元件,係包含以成為12μm以下之厚度的方式而於單軸方向上被作了延伸的聚乙烯醇系樹脂層、和在被配向於前述聚乙烯醇系樹脂層之延伸方向上的PVA分子鏈處以PVA聚碘離子錯合物的形態而被作了吸附的碘,在前述背光側光學薄膜層積體中所包含之前述偏光元件,係碘的濃度為3重量%以上、PVA分子之配向性為0.38以上、偏光度為99.8%以上, 前述相位差薄膜,係作為當將薄膜面內折射率會成為最大之方向作為x軸,並將與該x軸相正交之薄膜面內之方向作為y軸,且將薄膜厚度方向作為z軸時,係具備有前述x軸、y軸以及z軸方向之折射率nx、ny、nz會成為nx>nz>ny之關係的折射率分布,並且厚度d係為20μm以下之單層薄膜,而被構成,薄膜面內折射率差△nxy,係為5.5×10-3以上,被定義為Re=(nx-ny)×d之Re,係為100~300nm、被定義為Nz=(nx-nz)/(nx-ny)之Nz,係為0.3~0.8、光彈性係數係為5×10-11以上,並以使遲相軸會與前述偏光元件之吸收軸實質性地相正交的關係,來經由厚度為2μm以下,彈性率係為1×105~3×109Pa之接著劑層而被直接接合於前述背光側光學薄膜層積體之前述偏光元件處,前述相位差薄膜,係經由黏著劑層而被接合於前述IPS液晶顯示面板之背光側表面上,在前述IPS液晶顯示面板之背光側表面上,從前述IPS液晶顯示面板之背光側起直到前述偏光元件之背光側表面為止的距離,係為50μm以下,在前述視覺辨認側光學薄膜層積體中所包含之前述偏光元件,係包含有:PVA-碘系偏光元件,係包含以成為12μm以下之厚度的方式而於單軸方向上被作了延伸的聚乙烯醇系樹脂層、和在被配向於前述聚乙烯醇系樹脂層之延伸方向上的PVA分子鏈處以PVA聚碘離子錯合物的形態而被作了吸附的碘, 在前述視覺辨認側光學薄膜層積體中所包含之前述偏光元件,係碘的濃度為3重量%以上、PVA分子之配向性為0.38以上、偏光度為99.8%以上,其中一面,係經由厚度為2μm以下,彈性率係為1×105~3×109Pa之範圍內之接著劑層而被接合於保護層處,前述保護層,係經由黏著劑層而被接合於前述IPS液晶顯示面板之視覺辨認側表面上,在前述IPS液晶顯示面板之視覺辨認側處,從前述IPS液晶顯示面板之視覺辨認側表面起直到前述偏光元件之視覺辨認側表面為止的距離,係為50μm以下,從前述IPS液晶顯示面板之背光側表面起直到前述偏光元件之保護層側表面為止的距離、和從前述IPS液晶顯示面板之視覺辨認側表面起直到前述偏光元件之視覺辨認側表面為止的距離,其兩者間之差,係為10μm以下。
  8. 如申請專利範圍第7項所記載之IPS液晶顯示裝置,其中,在前述背光側光學薄膜層積體中所包含之前述偏光元件處,係於與前述相位差薄膜相反側之面上,經由丙烯酸系黏著劑層而被接合有亮度提昇薄膜。
  9. 如申請專利範圍第8項所記載之IPS液晶顯示裝置,其中,前述接著劑層,其厚度係為2μm以下,其彈性率係為1×105~3×109Pa。
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