TWI245147B - Polarizing plate and liquid crystal display using the same - Google Patents
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Description
1245147 玖、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種於液晶顯示裝置(以下,簡稱為 LCD )所使用之偏光板及使用該偏光板之液晶顯示裝置。 【先前技術】 LCD使用在個人電腦等,近年來,該LC])之需求係急 速地增加當中。LCD之用途廣泛,近年來’也使用在監^ 器之用途上。 另一方面,於LCD所使用之偏光板,係例如對於聚乙 烯醇(以下,簡稱為PVA)薄膜藉由具有雙色性之碘或雙 色性染料進行染色之染色製程、肖由㈣或对等而進ς 交聯之交聯製程以及單軸拉伸之拉伸製程之後,接著,進 行乾燥,貼合三乙ι纖維素(以下,簡稱$ τκ)薄膜等 之保護溥膜(保護層),而製造 表le所仔。此外,亚不需要個 別地進行染色、交聯和拉仲 祖1甲之各個製程,可以同時進行染 色、交聯和拉伸之製程 士、 杠此外,也可以任意地決定各個製 程之順序。 x 【發明内容】 /但是,在對於PVA薄膜進行染色、交聯、拉伸、乾燥 而形,之偏先70件中,@留著該拉伸時所產生之應力。因 此,在對於偏光板而施加任 卜力的情形下,偏光元件作 無法忍受該殘留應力,而骖斗丨" ^係 t生收縮和變形等。由於像前述 1245147 以致於在液晶 這樣’而導致偏光板本身也發生尺寸變化 顯示裝置使用該偏光板的情形下,有在顯示時呈顏色不均 或顏色脫落等不佳情況之問題發生。特別是使用塑膠基板 之液晶顯示裝i,其基板之比重,比起玻璃基板,係比較 小且薄,因此,可以達到輕量化和薄型化,但是,塑膠之 熱%脹係數,比起玻璃,係大1位數以上,因此,容易發 生尺寸變化。 為了解決前述習知技術之問題,因此,本發明之目的, 係提供一種受熱所造成之尺寸變化小並且可抑制或解決顯 示之顏色不均或顏色脫落等之不佳情況之偏光元件、偏光 板及使用該偏光板之液晶顯示裝置。 用以解決锞顳之丰趿 本發明了解到習知之偏光元件由於該其吸收軸方向上 之收縮力大,所以將該偏光元件或使用該偏光元件之偏光 板置於熱源的情形下會發生尺寸變化,結果,在組裝於液 晶顯示裝置時,發生面板之顏色不均或顏色脫落;有鑑於 此而70成的。因此,為了改善尺寸變化或面板之彎曲,因 此’考慮減小施加在偏光板整體上之殘留應力。基於此, 有藉由保護層來擠壓在偏光元件製造時(拉伸時)所發生 之殘留於偏光元件之殘留應力以便於減低施加在偏光板整 to上之殘留應力之方法。也就是說,可以藉由使得貼合在 偏光元件上之保護薄膜之厚度厚於習知者,來抑制偏光板 整體之收縮。此外,即使使得偏光元件之膜厚薄於習知者, 1245147 也τ 乂減低由方、拉伸、乾燥而 七,e _ ^ 玍隹偏尤兀件上之殘留應 力。也就疋說,由於藉由薄 献麻Η 、 膜厚可減低因加 熱應力等之所造成$彳色j 止 於保護薄膜之負==:Γ縮,所以’能夠減低對 之見解,從而完成了本發Γ板整體之收縮。根據以上 第1:本發明之偏光元件,係對於親水 進行染色、交聯、拉伸釦仏π 门刀千4膜 二、tm 纟伸和⑼所形成者;其特徵為:對於 …、 c 30分鐘加熱後之吸收軸方向上之 收縮力為4. ON/ cm以下。偏杏-姓 愒先兀件之吸收軸方向 力,係最好為U〜3.7N/em。 ~上之 更加理 係最好 係最好 此外’偏光元件之厚声孫县 卞又与度係最好為25//m以下 想的話,係為10〜18#m。 偏光元件之形成所#用 為…… 之親水性高分子薄膜 為聚乙烯醇糸薄膜,而唁哿 A Rn 醇系薄膜之厚度,诉取好 為6〇em以下。作為聚乙烯 〜]苴 係取好為平均聚合度500 1 4、千均皂化度75莫爾%以上。 第2 :本發明之偏光板, -r· ^ „ 、在刖述偏光元件之至少一 面積層保護薄膜所得者;苴 ^ A A ^ , /、特铽為:在前述偏光元件之厚 度為Λ而丽述保護薄膜單體之 子 <a/r 子度為B的情形下,滿足0.01 = Α/Β$0·16。更加理想的話, .乂、+、 取好為 0.05SA/BS0.16。 刖述之偏光板,保護薄 am a , ^ ^ 胰早肢之厚度,係最好為80 # m以上,更加理想的話,係 護薄膜,#田# i 、子為80〜200# m ;作為保 潯朕,係取好為三乙醯纖維素薄膜。 此外’在前述之偏光板, — 保4溥膜和偏光元件,係最 1245147 好透過接著劑來貼合,作為接著劑,係最好為聚乙稀醇系 接著劑。此外,還可以在偏光板之單面或雙面上,形成黏 著層。 對於本發明之偏光板進行7(rc、120小時加熱後之縱 方向(MD)上之尺寸變化率,係小至士〇· 7%以下,因此, 藉由本發明,而可以得到實用上良好之偏光板。 此外,可以在本發明之偏光板,積層擇自反射板、半 穿透反射板、相位差板、又板、視角補償薄膜和亮度提升 薄膜中之至少一種光學層。偏光板和光學層,係最好透過 黏著層來積層。 第3 ··本發明之液晶顯示裝置,其特徵為:在液晶單 元之至少單側配置有前述之偏光板。液晶單元,係具有擇 自玻璃基板和塑膠基板中之至少一種基板。由於本發明之 偏光板之尺寸變化量小,因此,可以藉由在液晶顯示裝置 配置該偏光板,來減少顯示用面板端部之顏色脫落。此外, 由於均勻地施加力量在單元内部之液晶上,因此,可以防 止面板之色調變化。 【實施方式】 第1 :本發明係提供一種對於親水性高分子薄膜進行 染色、交聯、拉伸和乾燥而形成之偏光元件,其中,對於 刖述偏光兀件進行80°c、30分鐘加熱後之吸收軸方向上之 收縮力係4· ON/ cm以下。藉由使得偏光元件之吸收軸方向 上之收縮力成為4. ON/ cm以下,可抑制加熱下之尺寸變 10 1245147 化。前述之收縮力係最好在L 〇〜3. 7N/cm之範圍内。 作為收縮力4· ON/ cm以下之偏光元件之製造方法,並 無特別限定,可以藉由例如調整聚乙烯醇系薄膜之拉伸方 法、交聯方法而達成。在具體地列舉該例子之時,則考虎 以下之減少偏光元件内部應力之方法: ①使用厚度60//m以下之PVA薄膜,作為原材料之方 法;
② 在水中,以2m/分鐘以下之低速度,而對於pVA薄 膜’進行拉伸之方法; ③ 在水中拉伸PVA薄膜之後,藉由交聯劑,而 聯之方法; & ④首先在對於PVA薄膜進行橫向拉伸之後,再進行縱 向拉伸之方法; 1次之用以緩和應 以及, ⑤ 在拉伸PVA薄膜之後,進行至少 力之操作,接著,再進行拉伸之方法; ⑥ 在拉伸後’進行加熱處理之方法
⑦使用前述①〜⑤等之方法,使得偏光元件之厚度成 18//m以下之方法等。 在這裡’所謂收縮力,係指在8 01加熱寬2 0 m m、長5 〇 之偏光7L件時’將自開始加熱起3G分鐘後之偏光元件 具有之沿著吸收軸方向收縮之力的大小換算為每單位寬 之值、。藉由固定寬20_之偏光元件之某一邊而在另一邊 '力计(force gauge)之2個夾頭來夾住偏光元件( 得失頭間保有50_間距(吸收轴方向)),纟8代連續 11 1245147 …、3 〇分鐘時,讀出測力計所顯示之值,而進行收縮力之 測定。 ' ^在本發明中,偏光元件(也稱為偏光薄膜),係對於 杀見水性高分子薄膜,以適當之順序或方式施行藉由礙或雙 ^性染料等之所構成之雙色性物質進行之染色處理、交聯 f理和拉伸處理等之適當處理,進而燥所形成者。拉伸丄 率並無特別之限定,但是,通常為3倍〜7倍。薄膜亦 可配合需要,而在染色處理前,施加膨潤處理。偏光元件 系以入射自然光之時可通過直線偏光者為佳, 為具有良好之光穿透率或偏光度者。 j疋最好 偏光元件之厚度係為25以„以下,最好為l8#m以下, 寺別是最好為10〜18”。可以藉由偏光元件之厚度成為25 以下,來減低由於拉伸、乾燥所造成之發生在偏光元 上之殘留應力,抑制在施加應力時之偏光元件之收縮。 因此,也減低對於保譆蘿膣夕& ^ t _ 隻專M之負何,抑制偏光板整體之收 、、姻。像如述這樣’藉由減少偏光 掏尤板之收細變化,而防止在 液晶面板組裝時之面板色調之變化。 作為前述之親水性高分子镇 ..m , ^ 于潯膜,係列舉例如聚乙烯醇 屬Μ或部分甲縮醛化聚乙烯 笪丄 K g席知溥膜等之聚乙烯醇系薄膜 寻。由碘所提供之染多性ρ ^ 硯點來看,最好使用聚乙 烯®子糸溥膜。前述之聚乙稀醇 糸聚合物,係除了在聚合乙 -夂乙烯而進行皂化者之外,、 也可以為對乙酸乙烯共聚少量 之不飽和羧酸、不飽和磺酸等取 一 對衣水之溶解度之觀點來 、 所使用之聚乙烯醇系聚合物 12 1245147 之平均♦ σ度,係最好為5〇〇〜i萬,更加理想為⑽〜 6000 1此外,由薄膜對於水之溶解度之觀點來看,平均專 化度=最好為75莫爾%以上,更加理想為98莫爾%以上。 聚乙烯醇系薄膜,係可以適當地使用藉由使其溶解在 水或有機劑中之原液進行延流成膜之延流法、漁禱法、 擠壓法等之任意方法所成膜者。前述之薄膜厚度係為75# m以下,最好為6Μιη以下,更加理想為2〇〜5〇^。其理 由在:’當臈厚超㉟5G#m的情形下,將所製造之偏光元 件組裝在液晶顯示裝置上之時,顯示面板之顏色變化會增 大另方面,在膜厚未滿20#m的情形下,則不容易進 行薄膜之拉伸之緣故。
第2:本發明之偏光板,係在前述偏光元件之至少一 面:層有保護薄膜者…,在前述偏光元件之厚度為A 而剛:保護薄膜單體之厚度為B的情形下,滿足〇·〇匕A /B = 〇. 16。在A//B未滿〇· 〇1的情形下,無法得到適合於 LCD之光學特性’在Α/β超過〇16的情形下,則偏光板 尺寸變化係增大。更加理想的是,滿足0.05各Α/Β各 ^1:。在偏光元件之單側或兩側’藉由適當之接著處理來 、曰做為保護層之透明保護薄膜。 2護薄膜係設置在前述偏光元件之單側或兩側上。作 胺^隻,膜㈣,係可以使用適當之透明薄膜。在透明薄 、取好使用由具有良好之透明性、機械強度、埶安定 ί與水分阻隔性等之聚合物所構成之薄膜等。作為該聚合 之例子’係列舉例如三乙醯纖維素般之乙酸I系樹脂、 13 1245147 聚酯系樹脂、聚醚磺系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚醯胺系 樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚烯烴系樹脂、丙烯酸系樹脂、 來原波烷系樹脂等’但{,並不僅限定於此。由偏光特性 或7久性等之觀點,特別是最好可使用之透明保護薄膜, 係藉由驗等*對於表面進行皂化處理之三乙醯纖維素薄 膜。此外’在偏光薄膜之兩側而設置透明保護薄膜的情形 下,可則吏用在其表面和背面分別&不㈤之聚合物等所構 成之透明保護薄膜。 保護薄膜之厚度,係最好為8〇 “爪以上,更加理想為 8〇 200 # m,特別疋最好為80〜160 // m。可以藉由保護薄 膜之厚度成為8G//m以上,而抑制在製造偏光元件時(拉 伸時)所發生之殘留於偏光元件上之殘留應力。特別是在 施予加熱應力至偏光板的情形下,即使偏光元件之殘留應 力施加在保護層上之負荷之大小,相同於習知者之大小, 保遵層之厚度增加的部分’可減少偏光板整體之負荷,此 為優點所在。結果,偏光板之尺寸變化變彡,使用塑膠基 板之液晶面板組裝時之面板之彎曲獲得改善,彎曲得以減 少,是以可改善面板色調之變化等。 於保護層所使用之透明保護薄膜,只要不損及本發明 之目的,可施行硬膜(hard coat)處理或反射防止處理、基 於黏附(sticking)防止或擴散乃至反眩光(anti_giare)二 之目的之處理等。 硬膜處理係基於防止偏光板表面受損等之目的所施行 者,例如可將矽酮系等之適宜的紫外線硬化型樹脂所提供 14 1245147 之在硬度與平滑性等方面優異之硬化皮膜附加到透明保護 薄膜之表面的方式等來形成。反射防止處理係基於防止在 偏光板表面之外界光線的反射所施行。反射防止膜等可藉 由以往習知之方法來形成。黏附防止係基於防止與鄰接層 之密合的目的所施行者。反眩光處理係基於防止外界光線 在偏光板之表面反射而妨礙偏光板透過光之視讀之目的所 施行者。例如可藉由喷砂方式或壓花加工方式等所進行之 粗面化方式或透明微粒子之配合方式等之適宜的方式對透 明保護薄膜之表面賦予細微凹凸構造來形成。 在則述透明微粒子方面,可舉出例如平均粒徑為 0.5〜20 a m之二氧化矽或氧化鋁、氧化鈦或氧化鍅、氧化 錫或氧化銦、氧化鎘或氧化銻等。亦可使用具有導電性之 無機:微粒子。又’亦可使用由交聯或未交聯之聚合物粒 物等所構成之有機系微粒子等。透明微粒子之使用量— 般相對於透明樹脂]Π f]舌旦7八&。^ 设^丁細iUO重$份為2〜7〇重量份、尤其是5〜5〇 重量份。 〜;立子配合之反眩光層可作為透明保護層本身、 或是對透明保護層表面施行之塗佈層等來設置之。反眩光 層亦可為兼具用以將偏光板透過光加以擴散來放大視角之 擴散層(視角補償機能笨)本 等)者。又,上述反射防止層、黏附 防止層、擴散層與反眩伞 玄先層寺,可作為設置該等層之片等 所構成之光學層而座读日日彳 J 一返明保護層分別設置。 前述偏光元件盥保罐$ ^ 、保邊溽膑之接著處理並無特別之限 疋,可藉由例如乙烯醆备 -糸1 a物所構成之接著劑、或是該 15 1245147 等與石朋酸或石朋砂、戍二酸或三聚氛胺、石肖酸等之乙稀㈣ 聚合物之水溶性交聯劑等所構成之接著劑等來進行。相關 之接著制可时溶液之㈣錢層等來㈣,在該水溶 液之調製之際可依必要性來配合其他之添加劑或酸等之觸 媒。尤其’以肖PVA(偏光元件)之接著性最佳的觀點,以 使用由聚乙烯醇所構成之接著劑為佳。並無特別限定接著 層之厚度,但是,#了達成本發明之㈣,接著層之厚度, 係最好為0· 02〜0. 15//m。 又 又,在實用IP祭,本發明之偏光板可與其他之光學層 積層而作為光學構件來使用。關於該光學層並無特別之^ 定,可使闕如反射板或半透過反射板、相位差板(也包 含1/2波長才反、1/4波長板等之λ板)、視角補償薄膜或亮 度提升冑膜#之被使用在液晶顯示裝置等之形成上適宜的 光學層之1層或至少2層。尤其以··在前述本發明之偏光 兀件與保護層所構成之偏光板進一步積層反射板或是半透 過反射板所形成之反射型偏光板或是半透過反射型偏光 板,在&述本务明之偏光元件與保護層所構成之偏光板進 步積層相位差板所形成之橢圓或圓偏光板;在前述本發 明之偏光元件與保護層所構成之偏光板進一步積層視角補 償薄膜所形成之偏光板;或是,在前述本發明之偏光元件 與保護層所構成之偏光板進一步積層亮度提升薄膜所形成 之偏光板為佳。 反射板係用以設置於偏光板來形成反射型偏光板。反 射型偏光板通常係設於液晶單元之裏側,可形成將來自視 16 1245147 言買側(顯示側)之反射光加以反射來進行顯示之類型的液晶 顯不裝置(反射型液晶顯示裝置)等。反射型偏光板可省略 背光等之光源的内藏,輕易地謀求液晶顯示裝置之薄型 化’此等為其優點所在。反射型偏光板的形成可於偏光板 之單面附設由金屬等所構成之反射層之適宜的方式來進 行。做為其具體例,可舉出依必要性在經過消光處理之透 明保護薄膜的單面附設由鋁等之反射性金屬所構成之箔或 蒸鑛膜來形成反射層。 又尚可舉出在含有微粒子做成表面細微凹凸構造之上 _ 述透明保護薄膜之上具有反映該細微凹凸構造之反射層的 反射型偏光板等。表面細微凹凸構造之反射層,具有讓入 射光不規則反射、擴散以防止定向性或閃耀之外觀、抑制 明日9不均之優點等。此透明保護薄膜能以例如真空蒸鍍方 式、離子植入方式、濺鍍方式等之蒸鍍方式或鍍敷方式等 之適宜的方式將金屬直接附設於透明保護薄膜之表面來形 成。又除了反射板直接附設於上述偏光板之透明保護薄膜 之方式’亦可改用··在參照該透明保護薄膜之適宜的薄膜 _ 上设置反射層所得之反射片等。 半透過型偏光板在上述反射型偏光板中係做為半透過 型=反射層,可舉出以反射層來讓光反射、通過之半透明 鏡等:半透過型偏光板通常係設於液晶單元之裏側,在較 ^月儿之i兄來使用液晶顯示裝置的情形下,係將來自視 顯7F側)之人射光加以反射來顯示圖像,而在較為陰 曰之% 土兄下’則可使用内藏於半透過型偏光板之背光側的 17 1245147 2光等之内藏光源來顯示畫像;此為半透過型偏光元件所 月匕形成之類型的液晶顯示裝置。亦即,半透過型偏光板對 成上述類型的液晶顯示裝置等(在明亮的環境下可節 省背光等之光源的使用能量,而在較為陰暗的環境下則藉 由内藏光源仍可使用)是有用的。 其次’針對在t述本發日月之偏光元件與保護層所構成 之偏光板進一步積層相位差板所成之橢圓或圓偏光板來說 明。 相位差板係在將直線偏光轉變為橢圓或圓偏光、或是 將橢圓或圓偏光轉變為直線偏光、或是改變直線偏光的偏 “方向τ所使用者。尤其是作為將直線光轉變為橢圓或圓 偏光、或是將橢圓或圓偏光轉變為直線偏光的相位差板, 係使用所謂的1/4纟長板(也稱為λ/4板)。1/2波長板(也 稱為又/2板)通常係在變換直線偏光之偏光方向時來使 用。 上述橢圓偏光板在將超級扭轉向列(STN)型液晶顯示裝 置之液晶層之因複折射所產生之著色(藍或黃)加以補償(防 止),而進行無著色之黑白顯示之情況可有效地利用。再 者’控制了 3維之折射率者,尚可將自斜向觀察液晶顯示 裝置之畫面之際所產生之著色也加以補償(防纟),故為所 希望的。圓偏光板在例如將晝像呈彩色顯示之反射型液晶 顯示裝置之晝像的色調加以調整之情況等可有效利用, 又’尚具有反射防止之機能。 此處,作為相位差板,係列舉對於聚合物薄膜進行拉 18 1245147 伸處理所構成之複折射性薄膜、液晶聚合物之定向薄膜、 將液晶聚合物之定向層以薄膜來支持者等。作為聚合物, ^列舉例如聚碳酸®旨、聚乙烯醇、聚苯乙烯、&甲基兩缔 酉夂甲酯、聚丙稀及其他之聚稀烴、聚丙稀酸酉旨、聚、 聚降冰片烷等。 ' 其次,針對在前述本發明之偏光元件與保護膜所構成 扁光板進步積層視角補償薄膜之偏光板來說明。 7角補償薄膜係即使並非垂直觀看液晶顯示裝置之書 面而疋略為斜向來看晝面的情況仍可見到較為鮮明之畫像 而擴大了視角之薄膜。作為此種視角補償薄膜,可使用於 三乙酿基纖維素薄料塗佈上碟形液晶者、或是相位差 板相對於通吊之相位差板係使用在其面方向具有往單輛 拉伸之複折射之聚合物薄膜,作為視角補償使用之相位差 ^則是❹在面方向具有往雙軸拉伸之複折射之聚合物 制、卢或是在面方向往單軸拉伸且在厚度方向也拉伸之控 伸舊2方向之折射率的傾斜定向聚合物薄膜般之雙軸拉 接著上^作為傾斜定向薄膜,可舉出例如對聚合物薄膜 取 、後猎由加熱所致之收縮力的作用使得 ♦合物缚膜受到拉伸虛 伸處理或疋/以及收縮處理所得者、或 疋。襄液晶聚合物傾斜中 /曰 聚合物可…、付者4。相位差板之素材原料 者。 /、則面之相位差板所說明之聚合物為同樣 其次,說明於前述之 板進一步積層亮度提昇薄 偏光元件與保護層所構成 膜所成的偏光板。 之偏光 19 1245147 此偏光板,通登a 遇吊係設於液晶單元之裏側來使用。亮度 提昇薄膜,來自液曰3 一 木目液日B顯示裝置等之背光或是來自裏側之反 射等造成自然光之人6 ^ 、、 射蚪,會顯示出將既定偏光軸之直線 一或无定方向之圓偏光加以反射、而讓其他光透過之特 A、U ^ ^等之光源的光入射而得到既定偏光狀態的 透過光Θ時刚述既定偏光狀態以外的光則是無法透過而 被反射。由I亥亮度提昇薄膜面所反射之光會* 一步經由設 於其後側之反射層等反向而再度人射於亮度提昇板,其部 :或係以既定偏光狀態之光的形式透過而可謀求透過 二度提汁薄膜之光的增量,且供給偏光元件難以吸收之偏 光來謀求在液晶顯示装置等可利用之光量的增大,藉此來 提昇儿度若不使用壳度提昇薄膜,而是以背光等自液晶 單兀之裏側通過偏光元件來讓光入射的情況,則具有與偏 光兀件之偏光軸不為一致之偏光方向的光絕大多數會被偏 光元件所吸收,而不會透過偏光元件。亦即,雖依所使用 之偏光元件的特性而有所差異,但大約5〇%的光會被偏光 兀件吸收,該被吸收的光相當於在液晶顯示裝置等可利用 之光量的減少,畫像會因而變暗。以亮度提昇薄膜而言, 具有可被偏光元件吸收之偏光方向的光未入射於偏光元件 而疋由壳度提昇薄膜做一次的反射後,進一步經由設於其 後側之反射層等反向而再度入射於亮度提昇板,反覆地進 行上述動作。然後,在這兩者間反射、反向之光的偏光方 向成為可通過偏光元件之偏光方向的偏光會透過亮度提昇 薄膜而供給到偏光元件,所以可將背光等之光有效率地使 20 1245147 用於液晶顯示裝置之畫像的顯示上,可提升晝面之亮度。 作為亮度提昇薄膜,並無特別之限制,例如,可使用 電介質之多層薄膜或折射率異向性不同之薄膜的多層積層 體。,是,以膽固醇液晶層、尤其是膽固醇液晶聚合物之 疋向:専膜或將該定向液晶層支撐於薄膜基材上者為佳。是 、y尤透過既疋偏光軸之直線偏光的類型之亮度提昇薄膜 而言’藉由讓該透過光直接在偏光板讓偏純—致“ 射’可抑制偏光板所造成之吸收損失㈣有效地透過。另 一方面,就膽固醇液晶層般之透過圓偏光之類型的亮度提 昇薄膜而t ’雖亦可直接入射於偏光元件中,惟基於抑制 吸收扣失之觀點,讓該透過圓偏光經由相位差板做直線偏 光化,人射於偏光板乃為所希望的。亦即,作為該相位差 板,藉由使用1/4波長板,可將圓偏光轉換為直線偏光。 在可見光區等之寬廣波長範圍作為1/4波長板來作用 之相位差板,例如可藉由讓相對於波長550m光等之單色 光作為1/4波長板來作用之相位差層與展現其他相位差特 性之相位差層(例如作為1/2波長板作用之相位差層)進行 重的方式f來得到。是以在偏光板與亮度提卩薄膜之間 所配置之相位差板可為J層或至少、2層之相位差板所構成 者。又關於膽固醇液晶層也同樣地,藉由讓反射波長相異 者做組合成為2層或至少3層重疊之配置構造,可得到在 可見光區專之寬廣波長範圍反射圓偏光者,可基於此得到 寬廣波長範圍之透過圓偏光。 又,本發明之偏光板亦可如上述偏光分離型偏光板般 21 J245147 由偏光板與2層或至少3層之光學層做積層而構成。是以, 亦可為上述之反射型偏光板或半透過型偏光板與相位差板 組合所得之反射型橢圓偏光板或半透過型橢圓偏光板等。 積層有2層或至少3層之光學層的光學構件,可在液晶顯 示裝置之製程中以依序個別積層之方式來形成或事先積層 之方式來形成。事先積層做成光學構件,具有在品質之安 定性與組裝作業性等方面優異可提升液晶顯示裝置等之製 造效率的優點。又在積層方面可使用黏著層等之適宜的接 著方式。 於本發明所提供之偏光板或光學構件中,亦可設置用 以吳液B曰單το等之其他構件進行接著之黏著層。該黏著層 並無特別之限f彳,例如可以使用丙烯㈣、㈣系、聚醋 系、聚胺酯系、聚醚系、橡膠系等之適當之黏著劑。基於 防、,吸’”、所致之發泡現象或剝落現象、防止熱膨脹等所致 之光子特丨生的降低或液晶單元之彎曲,以使用吸濕率低且 耐熱性優異之丙烯酸系黏著劑為佳。#此,能以高品質形 成耐久性優異之淡θ _ 一 日日”、'員不破置。又亦可採用含有微粒子等 :顯示光擴散性之黏著層等。黏著層可依必要性設置於所 而之面,例如,就偏光元件與保護層所構成之偏光板的保 護層來說’可依必要性於保護層之單面或雙面設置黏著 層。關於黏者層之展^:并& 者 < 子度亚無特別之限制,通常為10〜30// m。 、當設置於偏光板或光學構件之黏著層露出於表面的情 ▲於避免孩黏著層在供做實用之前受到污染之目的, 以隔板做覆蓋乃為所希望的。隔板可藉由在適宜的薄片體 22 1245147 2必要性塗佈石夕酮系或長鏈m系或硫化㈣等之 I宜的剝離劑之方式等來形成。 .. 形成上述偏光板或光學構件之偏光薄膜或透明保護 :膜光學層或黏著層等之各層,亦可藉由例如水揚酸酯 =合物或二苯甲㈣化合物、苯并三唾系化合物或氛基 烯酸酯系化合物、鎳錯化物系化合物等紫外線吸收劑來 处理之方式等適宜的方式賦予紫外線吸收能力。 3:本發明之偏光板,係配置在具有玻璃基板或塑 :土板之液晶單元之至少一側上’而被用來形成液晶顯示 X置等之各種裝置。特別是最好在使用塑膠基板液晶單元 t液晶顯示裝置中,使用本發明之偏光板。做為液晶顯示 衣置可舉出透過型或反射型、或是透過·反射兩用型等 之以往習知之構造者…形成液晶顯示裝置之液晶單元 可舉出例如在薄膜電晶體型方面代表性之主動式矩陣 (active matrix)驅動剞去、+ 4 μ / 、 生者、在扭轉向列(twist nematic) 里或超扭轉向列型方面代表性之單純矩陣驅動型者等適宜 類型的液晶單元。 又於液晶單元之兩側設置偏光板或光學構件之情況, 兩側之偏光板或光學構件可為相同也可為不同者。再者於 液晶顯示裝置之形成之際’可在適宜的位置配i丨層或至 少2層之例如棱鏡列片或透鏡列片、光擴散片或背光件等 之適宜的構件。 實施例 以下’使用實施例和比較例 更加具體地說明本發明。 23 1245147 (實施例1 )
於/平均聚合度17〇〇、平均4化度97.0莫爾%之PVA r:二溶解ί::" ’然後將調整成為10質量…溶 著主佈在聚醋缚膜上,進行5(rc、2小時之乾燥後,接 薄膜仃二、3〇分鐘之乾燥’而得到厚度…m 士、在30C之溫水,對於所得到之薄膜,進行卜 膨潤處理,含浸在3(rc之破化卸/磁(質刀'•里 溶液中,而拉伸成為2倍。接著,* 5〇。。里1〇旦:。1)水 =水溶液中,進行拉伸使得總拉伸倍率成:里二2蝴 =广浴中,進行水洗,在5〇t下,乾=, 二?"1之偏光元件。埃化鉀〜質量比1〇: )尺各液之浪度,係使得偏光元件 埃濃度0.35質量%。 j透羊成為44%之 (實施例2 ) 粉體將::=t度17〇°、平均皂化度97.0莫爾%之PVA " /合解在,、、屯水中,然後將調整成為1 η # e 荖逸杆〇Λ j k之乾燥後’接 薄膜。在啊之/Γ之乾燥’而得到厚“5…pva 膨濁處理,含===得_膜’進们分鐘之 ^又在30C之碘化鉀/碘(質量比 溶液中,而拉伸成為2倍。接著 .7 m 7jc ^ ^ d, u L 4質量%之硼 / ,仃拉伸使得總拉伸倍率成為3 含浸在阶之水浴中,進行水洗,,二 而得到厚度18/ζιπ之偏光开# ^ 乾P刀鐘’ 偏“件。碘化鉀/碘(質量比10: 24 1245147 u水溶液之濃度’係使得偏光元件之穿透率成為桃之 碘濃度0. 33質量% 。 (實施例3) 將在實施例1所得到之厚度4〇”之PVA薄膜,在30 C之溫水’進行1分鐘之膨潤處理,然後含浸在3(rc之班 化钾〜質量比1〇:”水溶液中,而拉伸成為3倍: 接著,在50°C、4質量%之石朋舻k、一六1 貝里/°之硼酸水洛液中,進行拉伸使得 虼拉伸倍率成為5· 5倍後,含、黑在sn。 洗,在啊下,乾焊Λ/ 之水浴中’進行水 件她而得到厚度之偏光元 件。埃化W質量比10:1)水溶液之濃度 偏光凡件穿透率成為44%之硬濃度0.37質量%。 于 (比較例1 ) 、 。° 將平均聚合度1 700、平 粉體,溶解在純水中,然後將調心7二爾㈣ 液塗佈在聚酯薄膜上,進行5(rc 貝里%之水溶 進行厲、30分鐘之乾燥,而得到厚時之乾燥[ 膜。在3代之溫水,對於所得到之之PVA薄 潤處理,含浸在3()。 、進仃1分鐘之膨 -在30C之碘化鉀/ 液中’而拉伸成為2倍。接著,在5〇Π D水溶 水溶液中,進行拉伸使得總拉 、4質量…朋酸 浸在3〇t之水浴中,進行水洗,在5〇成為3倍,然後,含 而仔到厚度31" m之偏光元件。峨化鉀乾:4刀‘’ !)水溶液之濃度,係使得偏光元件之"(貝量比1〇: 碘濃度0·27質量%。 牙透率成為44%之 25 1245147 (比較例2 ) 將平均t合度1JQQ、平均皂 粉體,、卞Μ化度97.〇莫«之PVA 办解在Λ水中,然後將調整成 液,塗伟在聚_上,進行㈣ 之水溶 著進行130V μ、 小時之乾燥後,接 薄膜。在3rc 鐘之乾燥,而得到厚度…历之m r?_ 溫水’對於所得到之薄膜,進行i分鐘之 、容、夜中“在3〇c之硬化鉀/硬(質量比】0:1)水 ^夜中,而拉伸成為3倍。接著 酸水溶液中,淮许如从土 0C、4質量%之硼 人兮如 伸使得總拉伸倍率成為5 5彳立,妖後, 含浸在30t:之水浴中,推—> ^ 饴然後, 而得到厚戶26 進仃水洗,在50。口,乾燥4分鐘, 1)水溶、、夜曲 牛。碘化鉀/碘(質量比10 ·· 埃濃度0.30質量%。偏先70件之穿透率成為桃之 (實施例4) 相同於實施例1,名 薄膜(商品名US#75^水中’對於厚度之Μ 潤處理,缺後_由操^ (奴份有限)克雷雅製造)進行膨 缺後,進H 化鉀之混合水溶液,而進行染色。 …、傻進仃猎由硼酸所進行之六將^ p 行乾燥,而f # 又聯和6倍拉伸,在5(TC進 叨灰k偏先兀件。該 破化卸//峨(質量比i /偏先兀件之厚度係為 元件穿透率成為州之她、、農=錢之濃度,係使得偏光 (比較例3) -….35質量%。 相同於實施例1,在
薄膜進行膨潤處理,然後中’對於厚度75”之PVA 错由硬和碘化鉀之混合水溶液, 26 1245147 而 進行染色。然後,進彳干菝 稭由爛酸所進 > 度係為28 # m。碘化鉀/碟(質量比 伸,在50°C進行乾燥,而製造一 之父如和5倍拉 1 0 · 1 )水溶液之濃度, /碘(暂旦光凡件。該偏光元件之厚 係使得偏光元件穿透率成為44%切、、^水溶 (比較例4) “ ’辰度〇· 35質量% 。 相同於實施例1,在純水中,對於 薄膜進行膨潤處理,然後藉由碟和班化:度75:m之PVA 而進行染色。然後’進行藉由蝴酸所進:“水溶液, 伸,在5(TC進行乾燥,而製造偏光订之父聯和5倍拉 度係為28/^。碘化鉀/碘(質旦 牛。该偏光元件之厚 係使得偏光元件穿透率成為44:1:二)水溶液之濃度’ (比較例5) 。之〜度0.35質量%。 相同於實施们,在純水中,對於
薄膜進行膨潤處理,然後藉 予:之PVA ^ ^ 才碘化鉀之混合水溶液, 仃乐色。。後,進行藉由硼 >, 丄r。 π運仃之父聯和6倍技 伸,在50 C進行乾燥,而製造偏 兀件。該偏光兀件之厚 復係為25 /z m。碘化鉀/碰(皙吾 及土 /貝里比Μ: 1)水溶液之濃度, 係使得偏光元件穿透率成么μ。/ > 牙道半成為44/❹之碘濃度0.35質量% 。 藉由以下之方法,而評價在以上之實施例、比較例之 所得到之偏光元件。 (偏光元件之收縮力) 首先,敎在前述實施例和比較例所製造之偏光元件 C 30刀釦加熱日守之每單位寬度之吸收軸(拉伸軸) 方向上之收^力。也就是說,使得拉伸前述偏光元件之方 27 l245l47 向 ' D ,成為長邊方向,而將偏光元件切斷成為長7〇mm、寬 2〇_ ’·固定偏光元件之—邊而在另—邊藉由附有測力計之 。個夾頭纟夾住偏光元件(使得夾頭間距成& 5〇_),在⑽ f、30分鐘連續加熱時,讀出測力計所顯示之值,測定每 單位寬度之收縮力。 (尺寸變化率) 接著,在前述偏光元件之兩側,使用pVA系接著劑來 =厚度6G〜21—、彈性模數3.43GPa之三乙醯纖維素 /專馭’而製造偏光板(接著層之厚度〇.,m)。對於該 偏光板,測定在7(rc、48小時加熱後之尺寸變化,而算出 拉伸軸方向上之尺寸變化率(%)。 (顏色不均、顏色脫落) ^ :、、、^色不均顏色脫落之評價,係使得前述之所製 ::偏光板,沿著吸收軸方向呈45。來切割出縱長__、 :旦2〇〇_之長方形。使用由95質量份之丙烯酸丁酯和5 貝星伤之丙烯酸之所構 再风之厗度25// m之丙烯酸系黏著 背J,在玻璃板之兩側以垂 1於偏光方向的方式貼合該偏光 板’並且,藉由日;+ 稭由目視而確認對於偏光板在7(TC、48小時 加熱後之顏色不均之狀態。 〜、在5平彳貝方面,係以少量之顏色 不均作為〇,多署夕吝g众 a Λ 顏色不均作為X,中等之顏色不均作 為△,而進行等級之劃分。 (耐久性) 將藉由前述方法之所制、生 厅之偏光板,裁斷為50_x50mm 之大小(試驗片之個數2 ), 在λ度7 0 C,加熱12 0小時。 28 1245147 之尺寸(Lb)和 由以下之公式而 定試驗片之加熱試驗前之縱方向(MD) ^熱試驗後之縱方向(MD)尺寸(La), 算出尺寸變化率(% ). 尺寸變化率= 在表1、表2, (La- Lb) /Lb] X 100。 顯不以上之結果。 【表1】
【表2】 實施例2 ------------ 1场尤7L件厚度A (//m) 保護薄膜厚度Β (//m) 厚度比 Α/Β 70°C、120 . 之尺寸變>f| n=l 小時加熱後 匕率(% ) n=2 Z 13 120 0.108 -〇· 308 -0. 251 18 120 0.150 -0. 302 -〇. 230 ά 3 實施例4 比較瓦!' 比較ϋΤ" 1 L, \ c\ 二 80 0.113 -0.429 -〇. 398 fZ~25~^~~ 210 0.119 - 0.480 -0. 435 ~~31 '~ 120 0. 258 ~〇.736 -0. 367 _ ~~~26~~~ 120 0.217 -0. 776 -〇. 452 比季父例3 ~~28’~ 80 0. 350 -0. 935 -〇. 975 比季父例4 Ϊ L. ΑΑ* / 1 mm. 28 60 0. 467 -1.228 -1.194 比車父例5 25 120 0. 208 -0. 729 -0.724 _ 正如表1所明白顯示的,偏光元件之收縮力為4 · 〇 N / cm以下之本發明之偏光板,其尺寸變化率比起比較例,係 29 1245147 小至〇. 3%以下,並且,顏色不均和顏色脫落也比較少。 此外,在拉伸前之PVA薄膜之厚度為6〇#m以下、偏光元 件之厚度為18em以下的情形下,也得到相同之效果。此 外,正如表2所明白顯示的’由於本發明之偏光板之偏光 元件之厚度A和保護層單體之厚度B之比值’係在〇 〇1$ A/BS0. 16之範圍内,因此,加熱處理後之偏光板之縱方 向(拉伸方向)之尺寸變化率,係小至〇· 7%以下。 (實施例6 ) 使用丙烯酸系黏著劑’將在前述之實施例之所製造之 偏光板接著在塑膠基板(厚纟400 "m)液晶單元之兩側, 形成液晶顯示裝置。在目!,顯示該液晶顯示裝置之截面 圖之某一例子。長時間(50〇小時)使用該液晶顯示裝置, 、、口果a成乎並無發現面板端部之顏色脫落或面板面内之 色調不均。 登明之 —正如以上所說明的,本發明之偏光元件,係提供一種 精由瓖在80 C、30分鐘加熱時之每單位寬度之收縮力成為 • ON/cm以下來減少尺寸變化之偏光板,同時,還可以提 供-種無顏色不均或顏色脫落之液晶顯示裝置。此外,由 ;本毛月之偏光板’其偏光元件之厚纟A和保護層之厚产 B之比值,係在0·〇〜%〇.16之範圍内,因此,偏: 板之尺寸_彳卜I . 、 、。所以,在將面板組裝於使用塑膠基板之 、面板t之面板之幫曲變少,而減少面板端部之顏色脫 30 1245147 落 〇 在外’由於施加在面板整體上之收縮力變小,均勻地 也加力至單兀内部之液晶上,因此,可以防止因為加熱而 面板面内之色調不均等之面板色調之變化。所以, 本毛月之偏光元件、偏光板及使用該偏光板之液晶顯示裝 置之工業上之價值大。 【圖式簡單說明】 (一) 圖式部分 圖1係為本發明之液晶顯示裝置之截面圖。 (二) 元件符號說明 1 ·偏光板 2 :相位差板 3 :液晶單元 4 :相位差板 5 ·偏光板 6 :液晶 7 :密封用密封物 31
Claims (1)
1245147 拾、申請專利範圍·· 元h —種偏光板,係在親水性高分+薄膜所形成之偏光 2之至少單面上積層保護薄膜所得者;其特徵為:在前 =偏光兀件之厚度為A而前述保護薄膜單體之厚度為B的 十月形下’滿足〇· 〇1 S A/BS 0. 16。 2·如申請專利範圍第i項之偏光板,其滿足〇 〇5^α /β$〇·16。 · 一 如申請專利範圍第1項之偏光板,其中,保護薄膜 體之厚度為80// m以上 、 .如申請專利範圍第3項之偏光板,其中,保護薄膜 單體之厚度為80〜200 // m。 、 、5·如申請專利範圍第1項之偏光板,其中,保護薄膜 為三乙醯纖維素薄膜。 6 ·如申明專利範圍弟1項之偏光板,其中,保護薄膜 爲光元件係透過接著劑來貼合。 7·如申請專利範圍第6項之偏光板,其中,接著劑為 聚乙烯醇系接著劑。 8 ·如申巧專利範圍弟1項之偏光板,係進一步在偏光 板之單面或雙面形成黏著層。 9·如申請專利範圍第1項之偏光板,其中,對於偏光 板進行7 0 °C、1 2 0小時加熱後之縱方向(仙)上之尺寸變 化率為±0.7%以下。 1 0 · —種偏光板,係在申請專利範圍第1項之偏光板進 ~步積層擇自反射板、半穿透反射板、相位差板、又板、 32 1245147 視角補償用薄膜和A& 3 +丄 , 寸肤T 7C度挺升溽膜中之至少一種光學層。 11 ·如申凊專利範圍第丨〇項之偏光板,其中,偏光板 和光學層,係透過黏著層來積層。 12. 如申請專利範圍第1〇項之偏光板,其中,光學層 為反射板。 13. 如申請專利範圍第1〇項之偏光板,其中,光學層 為半穿透反射板。 14·如申請專利範圍第1〇項之偏光板,其中,光學層 為相位差板。 1 5 ·如申晴專利範圍第1 〇項之偏光板,其中,光學層 為又板。 16 ·如申請專利範圍第10項之偏光板,其中,光學層 為視角補償用薄膜。 17 ·如申請專利範圍第1 〇項之偏光板,其中,光學層 為亮度提升薄膜。 18.如申請專利範圍第1項之偏光板,其中,對於偏光 元件進行8 0 C、3 0分鐘加熱後之吸收軸方向上之收縮力為 4· ON/cm 以下。 1 9·如申請專利範圍第18項之偏光板,其中,對於偏 光元件進行8 0 C、3 0分鐘加熱後之吸收軸方向上之收縮力 為 I 〇〜3· 7N/cm。 20·如申請專利範圍第1項之偏光板,其中,偏光元件 之厚度為25/zm以下。 21 ·如申請專利範圍第1項之偏光板,其中,偏光元件 33 1245147 之厚度為10〜18//m。 \ 22·如申請專利範圍第丨項之偏光板,其中,親水性高 刀子薄膜係聚乙稀醇系薄膜。 23.如申請專利範圍第22項之偏光板,其中,聚乙烯 酉孚系薄膜之厚度為6〇//m以下。 ^ 24·如申請專利範圍第22項之偏光板,其中,聚乙 =系薄膜之平均聚合度為50M萬、平均息化度為 爾%以上。 、 係似25.如申請專利範圍第1項之偏光板,其中,偏光元件 成者親水性高分子薄膜進行染色、交聯、拉伸和乾燥所形 係蕤申D月專利乾圍第1項之偏光板’其中’偏光元件 ' :含下述製程之製造方法所得者: 色之:f纟75“m以下之未拉伸親水性高分子薄膜加以染 &之製程; 對該薄膜進行膨潤處理之製程; 對該薄膜進行交聯處理之製程; 將該薄膜加以拉伸之製程;以及 將該薄膜乾燥之製程。 27 .如申請專利範圍坌 伸製程係於水中進行,對…項之偏光板’其中,薄膜拉 交聯劑來進行。 對缚膜進行交聯處理之製程係使用 28·如申請專利範 伸製程,係先對薄:二^ 仃心向拉伸再進行縱向拉伸。 34 ^45147 伸製t·如申請專利範圍第26項之偏光板’其中’薄膜拉 薄暝 係將未拉伸親水性高分子薄膜拉伸後,接著缓和 讫力,然後再次將該薄膜拉伸。 3 Q — 申性#種液晶顯示裝置,係在液晶單元之至少單側配置 月利範圍第1項之偏光板所得者。 液曰3^.如巾請專利範圍第μ項之液晶顯示裝置,其中, =曰曰凡件係具有擇自玻璃基板以及塑膠基板中至少一種之
拾壹、圖式:
35
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