TWI515484B - 液晶顯示裝置 - Google Patents

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TWI515484B
TWI515484B TW100118444A TW100118444A TWI515484B TW I515484 B TWI515484 B TW I515484B TW 100118444 A TW100118444 A TW 100118444A TW 100118444 A TW100118444 A TW 100118444A TW I515484 B TWI515484 B TW I515484B
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松本壽和
申基淵
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住友化學股份有限公司
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Description

液晶顯示裝置
本發明係有關於降低液晶面板的翹曲之液晶顯示裝置。
近年來,液晶顯示裝置係活用所謂低耗電,低電壓驅動,輕量且薄型之特長而作為行動電話、個人數位助理(PDA)、電腦用顯示器、電視等訊息顯示裝置,而正迅速普及。隨著液晶技術的發展,已有各種形式的液晶顯示裝置之提案,反應速度與對比度、狹視角之液晶顯示問題逐漸已獲排解。然而,因液晶顯示裝置使用偏光板,故液晶面板放置在濕熱環境下時,會因偏光板吸水而引起液晶面板翹曲,產生顯示色斑之問題。
JP2007-292966-A中,提出藉由將液晶單元(Liquid crystal cell)兩面所貼合之偏光板的尺寸變化率予以調整,以改善高溫高濕度下液晶面板的翹曲。此外,JP2003-50313-A中,提出藉由使用形成有顯示特定之潛變特性(Creep characteristic)之黏著劑層的偏光板,以改善濕熱環境下液晶面板的翹曲。然而,此等改良必須對偏光板實施加熱處理等前處理,或對於放置濕熱環境後之液晶面板翹曲所造成的顯示色斑之改善為有限。
另一方面,亦有嘗試係將可提供負的自然雙折射(Negative natural birefringence)之相位差膜與偏光板組合用於液晶顯示裝置,而該相位差膜為於苯乙烯系樹脂所構成之核心層的兩面,形成由含有橡膠粒子之(甲基)丙烯酸系樹脂組成物構成之表皮層的3層構造。例如JP2009-258589-A中,記載有將偏光膜的一面經由接著劑與透明保護膜進行貼合,偏光膜另一面經由黏著劑層與上述之於苯乙烯系樹脂所構成之核心層的兩面,形成由含有橡膠粒子之(甲基)丙烯酸系樹脂組成物構成之表皮層的3層構造的相位差膜進行貼合,而作為複合偏光板,並將此複合偏光板用於液晶顯示裝置。JP2009-258589-A中,於偏光膜貼合上述3層構造之相位差膜所用的黏著劑層,係由在80℃的溫度中顯示0.1MPa以上的儲藏彈性率之高彈性黏著劑所形成,故可改良對於溫度變化之耐久性。
本發明之目的為提供一種即使放置在濕熱環境下後,液晶面板之翹曲亦小,顯示色斑少之液晶顯示裝置。本發明者等發現先在偏光膜的一面經由接著劑積層透明保護膜,在偏光膜另一面經由接著劑積層自然雙折射為正之二軸性相位差膜,復在此二軸性相位差膜外側經由黏著劑層積層上述之於苯乙烯系樹脂所構成之核心層的兩面形成由含有橡膠粒子之(甲基)丙烯酸系樹脂組成物構成之表皮層的3層構造的相位差膜所成之複合偏光板,並將此複合偏光板用於IPS模式液晶顯示裝置時,可予以優異地視角特性,而正在申請專利中(JP2010-217870-A)。但是,若在濕熱環境等實際使用情形較假定嚴苛之環境下,其耐久性仍不足。
因而復進行研究,結果係發現將上述JP2010-217870-A所提出之複合偏光板配置於液晶單元的背面側,在液晶單元的前面側(視認側)配置別的偏光板時,分別就前面側偏光板與液晶單元進行貼著之黏著劑層、將背面側偏光板與液晶單元進行貼著之黏著劑層、以及將背面側偏光板中之二軸性相位差膜與上述3層構造的相位差膜進行貼著之黏著劑層,調整其在50℃中之儲藏彈性率,發現可有效抑制置於濕熱環境後液晶面板的翹曲、改善顯示色斑,從而完成本發明。
(發明之說明)
亦即本發明包括下述者:
[1] 一種液晶顯示裝置,其具備:具有2片單元基板(Cell substrate)與夾於其間的液晶層之液晶單元,在液晶單元視認側經由第一黏著劑層而積層之前面側偏光板,在液晶單元視認側之相反側經由第二黏著劑層而積層之背面側偏光板,以及在背面側偏光板外側所配置之背光單元(Back light unit);前面側偏光板具有偏光膜與配置在該偏光膜兩面之一對的透明保護膜,並在前側偏光板一邊的透明保護膜側經由上述第一黏著劑層積層於上述液晶單元;背面側偏光板具有偏光膜、配置在該偏光膜一面之第一透明保護膜、配置在該偏光膜另一面之第二透明保護膜、以及在該第二透明保護膜之與上述偏光膜為相反之側經由上述第三黏著劑層所積層之相位差膜,而此背面側偏光板係在該相位差膜側經由前述第二黏著劑層積層於前述液晶單元;相位差膜為在苯乙烯系樹脂所構成之核心層的兩面形成由含有橡膠粒子之(甲基)丙烯酸系樹脂組成物構成的表皮層之3層構造;而且,第一黏著劑層、第二黏著劑層及第三黏著劑層在50℃之儲藏彈性率皆在0.01MPa以上且在0.1MPa以下的範圍內。
[2] 如[1]所述之液晶顯示裝置,其中,位在前面側偏光板的液晶單元側之透明保護膜,其厚度方向的延遲(Retardation)在-10至10nm之範圍內。
[3] 如[1]或[2]所述之液晶顯示裝置,其中,位在前面側偏光板的液晶單元側之透明保護膜係由纖維素系樹脂或聚烯烴系樹脂所構成。
[4] 如[1]至[3]中任一項所述之液晶顯示裝置,其中,構成背面側偏光板之第二透明保護膜,亦即位在偏光膜與上述相位差膜間(故為較偏光膜更靠近液晶單元側)之透明保護膜係由聚烯烴系樹脂所構成,其面內之延遲在30至150nm範圍內,面內慢軸方向、面內快軸方向即厚度方向的折射率各自為nx、ny、nz時,具有以下式(1):
Nz=(nx-nz)/(nx-ny) (1)
所定義之Nz係數為超過1而未達2的範圍內之折射率異向性,而構成背面側偏光板之相位差膜,其面內延遲在20至120nm範圍內,且具有上述式(1)所定義之Nz係數為超過-2而未達-0.5的範圍內之折射率異向性。
又,面內慢軸方向與面內快軸方向之關係於面內垂直。
根據本發明可提供放置在溼熱環境下後液晶面板翹曲小,因此顯示色斑少之液晶顯示裝置。
參照第1圖,本發明之液晶顯示裝置係可具備:液晶單元10、在其液晶單元視認側經由第一黏著劑層41所積層之前面側偏光板20、在上述液晶單元視認側的相反側經由第二黏著劑層42所積層之背面側偏光板30、及在該背面側偏光板外側(亦即與液晶單元10為相反之側)所配置之背光單元60。以液晶單元10、在液晶單元之視認側經由第一黏著劑層41所積層之前面側偏光板20、與在液晶單元之相反側經由第二黏著劑層42所積層之背面側偏光板30形成液晶面板50。
在液晶單元10之視認側所配置之前面側偏光板20係具有偏光膜21與在其兩面經由接著劑(未以圖示)所積層之一對的透明保護膜22,23。在液晶單元10之視認側的相反側(亦即背光單元60側)所配置之背光側偏光板30係具有偏光膜31、在其一邊的面(遠離液晶單元側的面)經由接著劑(未圖示)所積層之第一透明保護膜32與在偏光膜之另一邊的面經由接著劑(未圖示)所積層之第二透明保護膜33,復在其第二透明保護膜33之液晶單元側經由第三黏著劑層43積層相位差膜35。此相位差膜35係為三層構造,該三層構造係在苯乙烯系樹脂所構成核心層36的兩面形成含有橡膠粒子之(甲基)丙烯酸樹脂組成物所構成的表皮層37、37。
雖是將液晶面板50與背光單元60組合而構成液晶顯示裝置,惟在將此液晶顯示裝置放置於濕熱環境下時,液晶面板50會產生翹曲,液晶面板50之一部分異常的貼近背光單元60,嚴重的情形會接觸而產生顯示色斑。此外,若為了使液晶面板50不向視認側傾倒而以箱體或金屬框固定,則在液晶顯示裝置放置於濕熱環境下時,液晶面板50產會生翹曲,而液晶面板50之一部分會與將其固定之箱體或金屬框接觸,而亦會產生顯示色斑。
於是,本發明中將前面側偏光板20貼合於液晶單元10所用之第一黏著劑層41、將背面側偏光板30貼合於液晶單元10所用之第二黏著劑層42、以及將構成背面側偏光板30之透明保護膜33與相位差膜35貼合所用之第三黏著劑層43,皆以在50℃儲藏彈性率G′在0.01MPa以上0.1MPa以下範圍之較柔軟者所構成。其關係相當於第一黏著劑層41於50℃之儲藏彈性率G1′、第二黏著劑層42於50℃之儲藏彈性率G2′、及第三黏著劑層43於50℃之儲藏彈性率G3′皆滿足以下(2)至(4)式者。
0.01MPa≦G1′≦0.1MPa (2)
0.01MPa≦G2′≦0.1MPa (3)
0.01MPa≦G3′≦0.1MPa (4)
以下,有關於構成本發明液晶顯示裝置之各構件,參照第1圖所附之符號同時,照順序詳細說明之。
[液晶單元]
液晶單元10具有兩片單元基板11、12與夾在其基板間之液晶層15。單元基板11、12一般雖多為玻璃所構成,惟亦可為塑膠基板。此外,本發明液晶顯示裝置中,液晶單元10本身亦可為由此領域中所採用之各種物質構成。
[偏光膜]
構成前面側偏光板20及背面側偏光板30之偏光膜21、31,通常為經以下步驟而製造:將聚乙烯醇系樹脂膜做單軸延伸之步驟、藉由以二色性色素將聚乙烯醇系樹脂膜作染色,使二色性色素吸附之步驟、將吸附二色性色素之聚乙烯醇系樹脂膜以硼酸水溶液處理之步驟、以及在硼酸水溶液處理後進行水洗之步驟。
聚乙烯醇系樹脂可藉由將聚醋酸乙烯酯系樹脂予以皂化(Saponification)而製造。聚醋酸乙烯酯系樹脂除了屬於醋酸乙烯酯之均聚物之聚醋酸乙烯酯以外,亦可為醋酸乙烯酯及可與其共聚之其他單體的共聚物。可與醋酸乙烯酯共聚合之其他單體可舉出例如:不飽和羧酸類、烯烴類、乙烯醚類、不飽和磺酸類、具有胺基之丙烯醯胺類等。
聚乙烯醇系樹脂之皂化度通常為85至100莫耳%左右,較佳為98莫耳%以上。聚乙烯醇系樹脂亦可為經改質者,例如可使用:經醛類改質之聚乙烯縮甲醛(Polyvinyl formal)或聚乙烯縮乙醛(Polyvinyl acetal)等。聚乙烯醇系樹脂之聚合度通常為1,000至10,000左右,較佳為1,500至5,000左右。
將此等聚乙烯醇系樹脂予以製膜所成者,係可作為偏光膜之原片膜使用。將聚乙烯醇系樹脂予以製膜之方法並無特別限制,可使用公知之方法製膜。聚乙烯醇系樹脂原片膜之膜厚為例如10至150μm左右,較佳為10至100μm。
聚乙烯醇系樹脂膜之單軸延伸可在以二色性色素進行染色前、與染色同時、或於染色後進行。在染色後進行單軸延伸時,則此單軸延伸可在硼酸處理之前進行,亦可在硼酸處理中進行。當然亦可在此所示之複數階段中進行單軸延伸。單軸延伸可採用於轉速不同之滾輪(Roll)間往單軸延伸之方法,或使用熱滾輪而往單軸延伸之方法等。此外單軸延伸可藉由在空氣中進行延伸之乾式延伸而施行,亦可藉由使用水等溶劑,在使聚乙烯醇系樹脂膜處於膨潤的狀態而進行延伸之濕式延伸而施行。延伸倍率通常為3至8倍左右。
以二色性色素將聚乙烯醇系樹脂膜進行染色,可藉由例如將聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於含有二色性色素之水溶液之方法而進行。具體來說,二色性色素係可使用碘或二色性有機染料。又,較佳為在染色處理前預先將聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於水中而施行使其膨潤之處理。
使用碘作為二色性色素時,通常採用將聚乙烯醇系樹脂膜浸漬在含有碘及碘化鉀的水溶液中染色之方法。
此水溶液中碘含量,相對於水100重量份,通常為0.01至1重量份左右,碘化鉀含量,相對於水100重量份,通常為0.5至20重量份左右。用於染色所的水溶液之溫度通常為20至40℃左右。此外,於此水溶液的浸漬時間(染色時間)通常為20至1,800秒左右。
另一方面,使用二色性有機染料作為二色性色素時,通常採用將聚乙烯醇系樹脂膜浸漬在含有水溶性之二色性有機染料的水溶液中進行染色之方法。此水溶液中的二色性有機染料含量,相對於水100重量份,通常為1×10-4至10重量份左右,較佳為1×10-3至1重量份。此染料水溶液亦可含有硫酸鈉等無機鹽作為染色助劑。染色所使用的二色性有機染料水溶液之溫度通常為20至80℃左右。此外,於此水溶液中的浸漬時間(染色時間)通常為10至1,800秒左右。
在以二色性色素染色後之硼酸處理,可藉由將經染色之聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於含有硼酸的水溶液之方法進行。含有硼酸的水溶液中硼酸的含量,相對於水100重量份,通常為2至15重量份左右,較佳為5至12重量份。使用碘作為二色性色素時,較佳為此含有硼酸的水溶液中含有碘化鉀。含有硼酸的水溶液中之碘化鉀含量,相對於水100重量份,通常為0.1至15重量份左右,較佳為5至12重量份。浸漬於含有硼酸的水溶液之時間通常為60至1,200秒左右,較佳為150至600秒,更佳為200至400秒。含有硼酸的水溶液之溫度通常為50℃以上,較佳為50至85℃,更佳為60至80℃。
硼酸處理後之聚乙烯醇系樹脂膜通常會經水洗處理。水洗處理可藉由例如將經硼酸處理之聚乙烯醇系樹脂膜浸於水中之方法而進行。水洗處理中水的溫度通常為5至40℃左右。此外浸漬時間通常為1至120秒左右。
水洗後施以乾燥處理,而得到偏光膜。乾燥處理可使用熱風乾燥機或遠紅外線加熱器進行。乾燥處理之溫度通常在30至100℃左右,較佳為50至80℃。乾燥處理之時間通常在60至600秒左右,較佳為120至600秒。藉由乾燥處理可將偏光膜中的水分率降低至實用程度。此水分率通常為5至20重量%左右,較佳為8至15重量%。若水分率低於5重量%,則失去偏光膜之可撓性,會使乾燥後有損傷、破裂。此外若水分率超過20重量%,則有熱安定性不足的傾向。
如以上方式,可製造於聚乙烯醇系樹脂膜吸附定向有二色性色素之偏光膜。所得之偏光膜,其厚度可為例如5至40μm左右。
[位在遠離液晶單元側之透明保護膜]
前面側偏光板20及背面側偏光板30之其分別位於遠離液晶單元10側之透明保護膜22,32,較佳為由透明性、機械強度、熱安定性、水分遮蔽性等優異之材料所構成。此等材料可舉出例如:以甲基丙烯酸甲酯系樹脂為代表例之丙烯酸系樹脂、以聚丙烯系樹脂為代表例之鏈狀聚烯烴系樹脂、環狀聚烯烴系樹脂、纖維素系樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂、聚對苯二甲酸丁二酯系樹脂、聚氯乙烯系樹脂、苯乙烯系樹脂、丙烯腈-苯乙烯系共聚合樹脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯系共聚合樹脂、聚醋酸乙烯酯系樹脂、聚偏二氯乙烯(Polyvinylidene chloride)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、聚碸系樹脂、聚醚碸系樹脂、聚芳香酯系樹脂、聚醯胺醯亞胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂等。
此等樹脂可各自單獨使用、或組合2種以上使用。
此外,亦可將對於此等樹脂進行任意的聚合物改質之樹脂作為透明保護膜用之材料。聚合物改質可舉出例如:共聚合、交聯、分子末端改質、立體規則性控制、包含隨著異種聚合物彼此間反應之情形的混合等。
上述樹脂當中,較佳為使用甲基丙烯酸甲酯系樹脂、聚丙烯系樹脂或聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂作為位在遠離液晶單元10側之透明保護膜22,32之材料。
甲基丙烯酸甲酯系樹脂為含有50重量%以上甲基丙烯酸甲酯單體之聚合物。甲基丙烯酸甲酯單位之含量較佳為70重量%以上,亦可為100重量%。甲基丙烯酸甲酯單位為100重量%之聚合物,係使甲基丙烯酸甲酯單獨聚合所得者。
甲基丙烯酸甲酯系樹脂通常可在將甲基丙烯酸甲酯作為主成分之單官能單體於自由基聚合起始劑及鏈轉移劑(Chain transfer agent)之共存下聚合而得。亦有在單官能單量體中調配可與甲基丙烯酸甲酯共聚合之成分並使其共聚合之情形,亦有依所求,而將多官能單體少量共聚合之情形。
可與甲基丙烯酸甲酯共聚合之單官能單體,可舉出例如:甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸芐基酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-羥基乙酯等甲基丙烯酸甲酯以外之甲基丙烯酸酯類;丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸環己酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸芐基酯、丙烯酸2-乙基己酯等丙烯酸酯類;丙烯酸羥基甲酯、丙烯酸2-羥基乙酯、丙烯酸2-羥基丙酯、丙烯酸3-羥基丙酯、丙烯酸2-羥基丁酯等丙烯酸羥基烷酯類;甲基丙烯酸、丙烯酸等不飽和酸類;氯苯乙烯、溴苯乙烯等鹵化苯乙烯類:乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯等取代苯乙烯類;丙烯腈、甲基丙烯腈等不飽和腈類;順丁烯二酸酐、檸康酐(citraconic anhydride)等不飽和酸酐類;苯基馬來醯亞胺、環己基馬來醯亞胺等不飽和醯亞胺類等。此等單體可各自單獨使用,亦可與其他1種以上組合使用。
可與甲基丙烯酸甲酯共聚合之多官能單體可舉出例如:乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯等之將乙二醇或其寡聚物兩側末端的羥基以丙烯酸或甲基丙烯酸進行酯化者;將丙二醇或其寡聚物兩側末端之羥基以丙烯酸或甲基丙烯酸進行酯化者;新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯等之將二元醇類的羥基以丙烯酸或甲基丙烯酸進行酯化者;雙酚A、雙酚A之環氧烷(Alkylene Oxide)加成物,或將此等之鹵素取代體之兩側末端羥基以丙烯酸或甲基丙烯酸進行酯化者;將三羥甲基丙烷、新戊四醇等多元醇以丙烯酸或甲基丙烯酸進行酯化者;在具有兩個以上羥基的化合物之末端羥基以丙烯酸環氧丙酯或甲基丙烯酸環氧丙酯之環氧基進行開環加成者;於琥珀酸、己二酸、對苯二甲酸、鄰苯二甲酸、此等之鹵素取代體等的二元酸類或此等之環氧烷加成物,以丙烯酸環氧丙酯或甲基丙烯酸環氧丙酯之環氧基進行開環加成者;(甲基)丙烯酸烯丙酯;二乙烯基苯等芳香族二乙烯基化合物等。使多官能單體共聚合時,在此等當中較佳為使用乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯及新戊二醇二甲基丙烯酸酯。
亦可使用進行甲基丙烯酸甲酯系樹脂所具有官能基間的反應而經改質的樹脂。此等官能基間的反應可舉出例如:丙烯酸甲酯之甲酯基與2-(羥基甲基)丙烯酸甲酯的羥基間之高分子鏈內脫甲醇縮合反應、丙烯酸之羧基與2-(羥基甲基)丙烯酸甲酯的羥基間之高分子鏈內脫水縮合反應等。
甲基丙烯酸甲酯系樹脂可輕易取得市售品。若要舉市售品之例,分別有商品名稱為:住友化學股份公司所販售之“SUMIPEX”、三菱麗陽股份公司所販售之“ACRYPET”、旭化成股份公司所販售之“DELPET”、Kuraray股份公司所販售之“PARAPET”、日本觸媒股份公司所販售之“ACRYVIEWA”等。
聚丙烯系樹脂為以丙烯作為主成分之鏈狀烯烴單體之聚合物,通常是重複單元之80重量%以上為由丙烯所構成之鏈狀烯烴樹脂。聚丙烯系樹脂可為丙烯均聚物,亦可為以丙烯為主體,以及以可與其共聚合之共單體(Comonomer)為1至20重量%(較佳為3至10重量%)之比例使進行共聚合而成之共聚物。
當製成以丙烯作為主成分之共聚物時,可與其共聚合之共單體較佳為乙烯、1-丁烯及1-己烯。其中,因可得透明性較優異之聚丙烯系樹脂,故較佳為以使乙烯1至20重量%(更佳為3至10重量%)之比例進行共聚合者。乙烯之共聚合比例若在1重量%以上則會顯現提升透明性的效果。另一方面,乙烯之共聚合比例若超過20重量%,則樹脂的熔點下降,有損於透明保護膜所要求之耐熱性。
聚丙烯系樹脂中,係以在20℃可溶於二甲苯的成分(CXS成分:CXS為cold xylene soluble之縮寫)之含量較佳為1重量%以下,更佳為0.5重量%以下。聚丙烯系樹脂中,以CXS成分在1重量%以下,甚至在0.5重量%以下之丙烯均聚物為適合的一例。
聚丙烯系樹脂可輕易取得市售品。若要列舉市售品之例,則分別有商品名稱為:Prime Polymer股份公司所販售之“PRIMEPOLYPRO”、日本Polypro股份公司所販售之“NOVATEC”及“WINTEC”、住友化學股份公司所販售之“住友Noblen”、SunAllomer股份公司所販售之“SUNALLOMER”等。
纖維素系樹脂可為纖維素的羥基中之氫原子一部分或全部經乙醯基、丙醯基及/或丁醯基所取代的纖維素之有機酸酯或混合有機酸酯。可舉出例如:由纖維素之醋酸酯、丙酸酯、丁酸酯、此等的混合酯等所構成者。其中較佳為三醋酸纖維素、二醋酸纖維素、纖維素醋酸酯丙酸酯、纖維素醋酸酯丁酸酯等。
聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂為:重複單元80莫耳%以上係由對苯二甲酸乙二酯所構成之樹脂,亦可含有其他之二羧酸成分及/或其他之二元醇成分。其他之二羧酸成分可舉出例如:間苯二甲酸、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、1,4-二羧基環己烷等。此外其他之二元醇成分可舉出例如:丙二醇、丁二醇、新戊二醇、二乙二醇、環己二醇、雙酚A之環氧乙烷(Ethylene oxide)加成物、聚乙二醇、聚丙二醇、聚四甲基二醇等。
此等其他之二羧酸成分或其他之二元醇成分,可依其必要將2種以上組合使用。亦可併用對羥基安息香酸或對-β-羥基乙氧基安息香酸等之羥基羧酸。此外,其他之共聚合成分可使用含有少量的醯胺鍵、胺酯鍵(Urethane bond)、醚鍵、碳酸酯鍵等之二羧酸成分或二元醇成分。
聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂的製造方法係採用:將對苯二甲酸及乙二醇(以及依其必要之其他的二羧酸或其他的二元醇)直接聚縮合之方法、使對苯二甲酸之二烷基酯及乙二醇(以及依其必要之其他的二羧酸或其他之二元醇)進行酯交換反應同時進行聚縮合之方法、對苯二甲酸(以及依其必要可用其他之二羧酸)之二元醇酯(且依其必要可用其他之二醇)在觸媒存在下聚縮合之方法等。並且,亦可依其必要進行追加之固相聚合而增加分子量,或減少低分子量成分。
將以上所述之樹脂製為偏光板用透明保護膜之製膜方法,只要選擇對應各樹脂之適宜方法即可。可使用例如:將溶解在溶劑之樹脂流延於金屬製的帶(band)或筒(drum),並將溶劑乾燥去除而得到膜之溶劑澆鑄法(solvent casting method);將樹脂加熱到熔融溫度以上,並將其混練後從模具(die)擠壓出,經冷卻而得到膜之熔融擠壓法等。熔融擠壓法可擠壓出單層膜,也可同時擠壓出多層膜。
此等樹脂膜可輕易取得市售品。若舉例市售膜之例,若為甲基丙烯酸甲酯系樹脂膜,其商品名稱分別為:住友化學股份公司所販售之“Technolloy”、三菱麗陽股份公司所販售之“ACRYLITE”及“ACRYPLEN”等、旭化成股份公司所販售之“Delaglas”、Kuraray股份公司所販售之“PARAGLAS”、日本觸媒股份公司所販售之“ACRYVIEWA”等。若為聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂膜,其商品名稱分別為:三菱化學股份公司所販售之“NOVACLEAR”、帝人化成股份公司所販售之“A-PET SHEET”等。若為聚丙烯系樹脂膜,,其商品名稱分別為:FILMAX所販售之“FILMAX CPP膜”、SunTox股份公司所販售之“SUNTOX”、Toheello所販售之“TOHCELLO”、東洋紡績所販售之“東洋紡PYLEN FILM”、TORAY薄膜加工股份公司所販售之“TORAYFAN”、日本POLYACE股份公司所販售之“NIPPON POLYACE”、FUTAMURA化學股份公司所販售之“太閤FC”等。此外,若為纖維素系樹脂膜時,則其商品名稱分別為:富士FILM股份公司所販售之“FUJITAC TD”、Konica Minolta Opto股份公司所販售之“Konica Minolta TAC Film KC”等。
對於配置在遠離液晶單元10側而為視認側之透明保護膜22,可賦予霧度(Haze)而使其表現出防眩性。賦予霧度之方法係採用例如:在構成透明保護膜之原料樹脂中混合無機微粒子或有機微粒子並進行膜化之方法;藉由多層擠壓出而以混合有微粒子之樹脂與未混合微粒子之樹脂製成二層膜;或以混合有微粒子之樹脂作為外層而製成三層膜之方法;將在硬化性黏合劑樹脂(binder resin)混合無機微粒子或有機微粒子之塗佈液塗塗佈在膜的單側,使黏合性樹脂硬化而設置防眩層之方法等。
為了賦予霧度所使用之無機微粒子可舉出例如:二氧化矽(Silica)、膠體二氧化矽(Colloidal silica)、氧化鋁(Alumina)、鋁酸膠(Alumina sol)、鋁矽酸鹽、氧化鋁-氧化矽複合氧化物、高嶺土(Kaolin)、滑石、雲母、碳酸鈣、磷酸鈣等。此外,有機微粒子可舉出例如:交聯聚丙烯酸粒子、甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯共聚物樹脂粒子、交聯聚苯乙烯粒子、交聯聚甲基丙烯酸甲酯粒子、矽氧(Silicone)樹脂粒子、聚醯亞胺粒子等。
對透明保護膜賦予霧度時,其霧度值較佳為在6至45%之範圍內。若透明保護膜之霧度值低於6%,則無法充分顯現防眩效果。另一方面,若霧度值超過45%,則會使配置該透明保護膜之液晶顯示裝置的畫面白化,導致畫質降低。霧度係以相對於全光線穿透率(Total transmittance)之擴散穿透率(Diffuse transmittance)的比所定義之值,可以JIS K 7136為基準,使用市售之霧度計測定之。市售之霧度計則有例如:村上色彩技術研究所股份公司所販售之“HM-150”等。測定霧度時,為了防止薄膜的翹曲,較佳為使用例如:使用光學上為透明之黏著劑,以使防眩面成為表面的方式將膜面貼合於玻璃基板而成之測定樣品。
配置在遠離液晶單元側而為視認側的透明保護膜22,以及為背光側之透明保護膜32,在其外側可各別設置包含導電層、硬塗(Hard Coat)層、低反射層等之機能層。構成上述防眩層之含黏合劑樹脂之塗佈液,亦可選擇能表現此等機能之樹脂組成物。
[位在液晶單元側之透明保護膜]
第1圖所示之前面側偏光板20及背面側偏光板30中,構成位於較前述偏光膜21,31更接近液晶單元10側之透明保護膜22,33的樹脂材料,可使用與以上之位於遠離液晶單元10側的透明保護膜22,32所述之相同者。其中較佳為延遲(Retardation)值容易控制且亦容易取得之纖維素系樹脂,或是包含鏈狀聚烯烴系樹脂或環狀聚烯烴系樹脂之聚烯烴系樹脂。
在此所述之環狀聚烯烴系樹脂,係指將例如降莰烯(Norbornene)或其他之環戊二烯衍生物之脂環族烯烴(亦稱為「降莰烯系單體」),於觸媒存在下聚合所得者。若使用此等環狀烯烴系樹脂,則較容易得到後述具有之預定的延遲值的透明保護膜。降莰烯為降莰烷(norbornane)的1個碳-碳鍵結為雙鍵之化合物,係IUPAC命名法命名為雙環[2,2,1]庚-2-烯(Bicyclo[2.2.1]hept-2-en)者。降莰烯衍生物可舉出例如:降莰烯之雙鍵位置在1,2-位置、3-取代體、4-取代體、4,5-二取代體等。此外,亦可以二環戊二烯或二甲橋八氫萘(dimethanooctahydronaphthalene)等作為構成環狀聚烯烴系樹脂之單體。
環狀聚烯烴系樹脂其構成單元可含有、亦可不含有降莰烷環。形成構成單元中不含有降莰烷環之環狀聚烯烴系樹脂的降莰烯系單體,例如開環而形成5員環者,代表性者可舉出降莰烯、環戊二烯、1-或4-甲基降莰烯、4-苯基降莰烯等。環狀聚烯烴系樹脂為共聚物時,其分子之排列狀態並無特別限制,可為無規共聚物,亦可為嵌段共聚物,亦可為接枝共聚物。
環狀聚烯烴系樹脂可舉出例如:藉由將環戊二烯與烯烴類或是與(甲基)丙烯酸或其酯類以狄耳士-阿德爾反應(Diels-Alder反應)而得之降莰烯或其衍生物作為單體,進行開環複分解聚合(ring-opening metathesis polymerization),接著進行氫化所得之樹脂;藉由將二環戊二烯與烯烴類或是與(甲基)丙烯酸或其酯類以狄耳士-阿德爾反應得四環十二烯或其衍生物作為單體,進行開環複分解聚合,接著進行氫化所得之樹脂;由降莰烯、四環十二烯、此等之衍生物及其他之環狀烯烴單體選出的至少2種單體,同樣地進行開環複分解共聚合,接著進行氫化所得之樹脂;在降莰烯、四環十二烯或此等的衍生物等環狀烯烴上,使具有鏈狀烯烴及/或乙烯基之芳香族化合物進行加成共聚合所得之樹脂等。
環狀聚烯烴系樹脂可輕易取得市售品。若要舉市售品之例,分別有商品名稱為:TOPAS ADVANCED POLYMERS GmbH所生產且在日本由Polyplastics股份公司所販售之“TOPAS”、JSR股份公司所販售之“ARTON”、日本ZEON股份公司所販售之“ZEONOR”及“ZEONEX”、三井化學股份公司所販售之“APEL”等。此等環狀聚烯烴系樹脂之膜或其延伸膜亦有市售品,例如有商品名稱為:日本ZEON股份公司所販售之“ZEONOR FILM”、JSR股份公司所販售之“ARTON FILM”、積水化學工業股份公司所販售之“ESCENA”等。
鏈狀聚烯烴系樹脂之典型例子為聚乙烯系樹脂及聚丙烯系樹脂。其中較適用者為丙烯之均聚物,或是以丙烯為主體使可與其共聚合之共單體(例如乙烯)以1至20重量%(較佳為3至10重量%)之比例進行共聚合所得之共聚物。
由纖維素系樹脂或聚烯烴系樹脂等製作成膜之方法,只要選擇適宜對應各樹脂之方法即可。可使用例如:將溶解在溶劑之樹脂於金屬帶或筒上流延並將溶劑乾燥去除而得到膜之溶劑澆鑄法;將樹脂加熱到熔融溫度以上,將其混練從模具中擠壓出,以冷卻筒冷卻而得膜之熔融擠壓法。其中,對於聚烯烴系樹脂,以生產性觀點來看較佳為採用熔融擠壓法。另一方面,纖維素系樹脂一般以溶劑流延法製膜。
液晶單元10為橫向電場(IPS:In-Plane Switching)模式時,為了不損及IPS模式液晶單元本來所具有之廣視角特性,前面側偏光板20之位在液晶單元10側的透明保護膜23,其厚度方向之延遲Rth較佳為在-10至10nm的範圍。厚度方向之延遲Rth,如下述式(5)所示,為將面內平均折射率減去厚度方向之折射率的差乘以膜厚所得之值。此外,如下述式(6)所示,面內延遲Re為面內折射率差乘以膜厚所得之值。由該等關係,可將前式(1)所定義之Nz係數表示如下述式(7)。
Rth=[(nx+ny)/2-nz]×d (5)
Re=(nx-ny)×d (6)
Nz=Rth/Re+0.5 (7)
式中nx、ny及nz如先前所定義,nx為面內慢軸方向的折射率,ny為面內快軸方向(在面內與慢軸垂直之方向)的折射率,nz為厚度方向的折射率,而d為膜之厚度。
在此,延遲值可為以可見光的中心附近之500至650nm左右的範圍之任意波長下的值,而本說明書以波長590nm所之延遲值為標準。厚度方向延遲值Rth及面內延遲值Re可用市售之各種相位差計進行測定。
將樹脂膜厚度方向之延遲值Rth控制在-10至10nm範圍內的方法,可舉出例如在製作膜時,盡可能減少殘留在厚度方向的應變(Strain)之方法。可採用例如在上述溶劑澆鑄法中,藉由熱處理緩和該流延樹脂溶液進行乾燥時所產生的厚度方向的殘留收縮應變之方法。另一方面,上述熔融擠壓法中,為了防止在將樹脂膜由模具擠壓出直到冷卻之期間有所延伸,可採用盡可能縮短模具至冷卻筒之距離,同時控制壓出量與冷卻筒之迴轉速度而使膜不會延伸之方法等。此外與溶劑澆鑄法同樣地,亦可採用將所得膜藉由熱處理緩和殘留應變之方法。
[背面側偏光板之位於較偏光膜更靠近液晶單元側之透明保護膜33]
本發明所使用之背面側偏光板30中,位於較偏光膜更靠近液晶單元側之透明保護膜33較佳為聚烯烴系樹脂所構成。
在此聚烯烴系樹脂如前述,係由乙烯或丙烯等鏈狀烯烴,或者降莰烯或其他環戊二烯衍生物等環脂式烯烴所衍生之構成單元所成之樹脂。聚烯烴系樹脂可為使用2種以上單體之共聚物。有關聚烯烴系樹脂的例子之環狀烯烴系樹脂及鏈狀烯烴系樹脂,係適於與前述[位於液晶單元側之透明保護膜]項相同說明者。其中聚烯烴系樹脂較佳為使用以含由脂環族烯烴衍生的構成單元為主之樹脂之環狀聚烯烴。
此外,此透明保護膜33亦可使用含2種以上聚烯烴系樹脂之混合樹脂所構成的膜,或是聚烯烴系樹脂與其他熱可塑性樹脂之混和樹脂所構成的膜。例如,含2種以上聚烯烴系樹脂之混合樹脂,可舉出如上述之環狀聚烯烴系樹脂與鏈狀聚烯烴系樹脂之混合物。使用聚烯烴系樹脂與其他熱可塑性樹脂之混合樹脂時,可依對應目的而選擇適宜恰當者。具體可舉出例如:聚氯乙烯系樹脂、纖維素系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚樹脂、丙烯腈-苯乙烯共聚樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、聚醋酸乙烯酯系樹脂、聚偏二氯乙烯系樹脂(Polyvinylidene chloride)、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、聚對苯二甲酸丁二酯系樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂、聚苯硫醚系樹脂、聚碸系樹脂、聚醚碸系樹脂、聚醚醚酮系樹脂、聚芳香酯系樹脂、液晶性樹脂、聚醯胺醯亞胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚四氟乙烯系樹脂等。此等熱可塑性樹脂可各自單獨使用,亦可組合兩種以上使用。
使用聚烯烴系樹脂與其他熱可塑性樹脂之混合樹脂時,其他熱可塑性樹脂含量相對於樹脂全體,通常在50重量%左右以下,較佳為40重量%左右以下。藉由其他熱可塑性樹脂的含量為此範圍內,可得到光彈性係數之絕對值小、表現良好之波長分散性,且耐久性、機械強度及透明性優異的膜。
在不損及本發明目的之範圍內,聚烯烴系樹脂所製成之膜可依其必要而含有殘留溶媒、安定劑、可塑劑、抗老化劑、抗靜電劑、紫外線吸收劑等其他成分。此外,亦可為減少表面粗糙度而使用調平劑(Leveling agent)。
構成背面側偏光板30之透明保護膜33為上述之聚烯烴系樹脂所製成,同時其面內延遲Re在30至150nm的範圍,較佳為具有在前式(1)所定義之Nz係數為超過1而未達2的範圍之折射率異向性。具有Nz係數為超過1而未達2的範圍之折射率異向性,即代表滿足下述式(8):
1<(nx-nz)/(nx-ny)<2 (8)
具有如上述之折射率異向性之聚烯烴系樹脂膜,可以公知之縱單軸延伸與拉幅機(Tenter)橫單軸延伸、同時二軸延伸、分次二軸延伸等而得,除了適當地調整延伸倍率與延伸速度以得到所求之延遲值之外,適宜的選擇延伸時之預熱溫度、延伸溫度、熱固(Heat-set)溫度、冷卻溫度等各種溫度以及其圖形(Pattern)。
可作為透明保護膜33使用之經施以延伸的聚烯烴系樹脂膜,其厚度較佳為在20至80μm的範圍,更佳為在40至80μm的範圍。若膜厚未達20μm,則膜難以處理,此外也有變得難以表現預定之延遲值的傾向,另一方面,若厚度超過80μm,則加工性變差,且透明性降低,所得之偏光板重量也會增加。
[偏光膜與保護膜之接著]
前面側偏光板20之偏光膜21與透明保護膜22,23的接著、以及背面側偏光板30之偏光膜31與透明保護膜32、33之接著,通常使用接著劑。接合偏光膜與透明保護膜之接著劑層,其厚度可為0.01至30μm左右,較佳為0.01至10μm,更佳為0.03至5μm。若接著劑層的厚度在此範圍,則所積層之透明保護膜與偏光膜之間將不會產生浮起或剝離,可得到實用上無問題之接著力。
接著劑層的形成可對應被接著物的種類與目的,使用適宜恰當的接著劑,此外亦可依其必要使用錨塗劑(Anchor coating-agent)。接著劑可舉出例如:溶劑型接著劑、乳劑型接著劑、感壓型接著劑、再濕型接著劑、縮聚合型接著劑、無溶劑型接著劑、膜狀接著劑、熱熔型接著劑等。
較佳接著劑之一係可舉出水系接著劑,亦即,可舉出接著劑成分溶解或分散於水中者。可溶於水之接著劑成分之例可舉例如聚乙烯醇系樹脂。此外,可分散於水中之接著劑成分可舉例如:具有親水基之胺酯系樹脂。水系接著劑可藉由將此等接著劑成分與依其必要調配追加之添加劑在水中混合而調製。若欲舉出作為水系接著劑之市售的聚乙烯醇系樹脂之例,則有例如kuraray股份公司所販售之屬於羧基改質聚乙烯醇的“KL-318”(商品名)等。
水系接著劑可依其必要含有交聯劑。若要舉交聯劑之例,則有:胺化合物、醛化合物、羥甲基化合物、水溶性環氧樹脂、異氰酸酯化合物、多價金屬鹽等。聚乙烯醇系樹脂作為接著劑成分時,較佳為以乙二醛為首之醛化合物、羥甲基三聚氰胺為主之羥甲基化合物、水溶性環氧樹脂等作為交聯劑使用。
在此水溶性環氧樹脂可為例如:聚醯胺環氧樹脂,其為由二伸乙三胺或三伸乙四胺等多伸烷基多胺與己二酸等二羧酸之反應物的聚醯胺聚胺,並使其與環氧氯丙烷(Epichlorohydrin)反應所得者。水溶性環氧樹脂之市售品可舉出例如:住化Chemtex股份公司所販售之羧基改質聚乙烯醇“SumirezResin650(30)”(商品名)等。
在偏光膜及/或透明保護膜之接著面塗佈水系接著劑,將兩者貼合後,藉由實施乾燥處理可得到偏光板。在接著之前,先對透明保護膜實施皂化處理、電暈放電處理或電漿處理等易接著處理,而預先提高潤濕性亦為有效。乾燥溫度可為例如60至100℃左右。乾燥處理後,在較室溫稍高之溫度,例如在30至50℃左右的溫度熟成1至10日左右之,因可更提高接著力而為較佳。
另一較佳的接著劑,可舉出含有因活性能量線照射或加熱而硬化的環氧化合物之硬化性接著劑組成物。在此,硬化性環氧化合物為分子內至少具有2個環氧基者。此時,偏光膜與透明保護膜的接著,可經由對於該接著劑組成物之塗佈層照射活性能量線或加熱而使接著劑所含有之硬化性環氧化合物硬化的方法進行。環氧化合物之硬化一般是由環氧化合物的陽離子聚合而進行。此外,以生產性的觀點來看,此硬化較佳為藉由照射活性能量線而進行。
從耐候性、折射率、陽離子聚合性等的觀點來看,硬化性接著劑組成物所含有之環氧化合物,較佳為分子內不含芳香環者。分子內不含芳香環的化合物可舉例如:氫化環氧化合物、脂環族環氧化合物、脂肪族環氧化合物等。適合使用於此等硬化性接著劑組成物之環氧化合物,例如在日本特開2004-245925號公報中有詳細說明,在此亦作概略說明。
氫化環氧化物可為:使屬於芳香族環氧化合物的原料之芳香族聚羥基化合物在觸媒存在下及加壓下選擇性的進行核氫化反應,並將所得之核氫化聚羥基化合物進行縮水甘油醚化而成者。屬於芳香族環氧化合物的原料之芳香族聚羥基化合物可舉出:雙酚A、雙酚F、雙酚S等雙酚類;酚酚醛清漆(Phenol novolac)樹脂、甲酚酚醛清漆(Cresol novolac)樹脂及羥基苯甲醛酚酚醛清漆樹脂等酚醛清漆(Novolac)型樹脂;四羥基二苯基甲烷、四羥基二苯基酮、聚乙烯基酚等多官能型化合物等。對此等芳香族聚羥基化合物進行核氫化反應,並將所得之核氫化聚羥基化合物與環氧氯丙烷反應,即可進行縮水甘油醚化。較佳之氫化環氧化合物可舉出經氫化的雙酚A之縮水甘油醚。
脂環族環氧化合物為分子內至少具有一個與脂環族環結合之環氧基的化合物。「以脂環族環結合之環氧基」意指下式所示構造中橋接之氧原子-O-,此式中m為2至5的整數。
將此式中(CH2)m中去掉一個或複數個氫原子之型態的基與其他化學構造結合之化合物,可成為脂環族環氧化物。此外,形成脂環族環之(CH2)m中的一個或複數個氫原子,可經甲基或乙基等直鏈狀烷基所適宜取代。脂環族環氧化物中,較佳為使用表示出優異的接著性之具有氧雜雙環己烷(Oxacyclohexane)(上式中m=3者)環或氧雜雙環庚烷(上式中m=4者)之環氧化物。以下揭示脂環族環氧化合物之具體範例。在此,首先舉出化合物名稱,其後分別列出對應之化學式,且化合物名稱與其對應名稱之化學式係標以相同符號。
A:3,-4環氧基環己烷羧酸3,4-環氧基環己基甲酯、B:3,4-環氧基-6-甲基環己烷羧酸3,4-環氧基-6-甲基環己烷甲酯、C:伸乙基雙(3,4-環氧基環己烷羧酸酯)、D:己二酸雙(3,4-環氧基環己基甲基)酯、E:己二酸雙(3,4-環氧基-6-甲基環己基甲基)酯、F:二乙二醇雙(3,4-環氧基環己基甲基醚)、G:乙二醇雙(3,4-環氧基環己基甲基醚)、H:2,3,14,15-二環氧-7,11,18,21-四氧雜三螺[5.2.2.5.2.2]二十一烷、I:3-(3,4-環氧基環己基)-8,9-環氧基-1,5-二氧雜螺[5.5]十一碳烷、J:4-乙烯基二氧化環己烷、K:二氧化薴(limonene dioxide)、L:雙(2,3-環氧基環戊基)醚M:二氧化二環戊二烯等。
脂肪族環氧化合物可為脂肪族多元醇或其環氧烷加成物之聚縮水甘油醚(Polyglycidyl ether)。更具體來說,可舉出:丙二醇之二縮水甘油醚;1,4-丁二醇之二縮水甘油醚;1,6-己二醇之二縮水甘油醚;甘油之三縮水甘油醚;三羥甲基丙烷之三縮水甘油醚;藉由對於乙二醇、丙二醇、甘油等之脂肪族多元醇加成環氧烷基(環氧乙烷或環氧丙烷)所得聚醚多元醇之聚縮水甘油醚(例如聚乙二醇之二縮水甘油醚)等。
硬化性接著劑組成物中,環氧化合物可單獨使用1種,亦可將2種以上併用。其中,此環氧化合物較佳為分子內至少具有一個在脂環族環鍵結的環氧基之脂環族環氧化合物。
硬化性接著劑組成物所使用之環氧化合物,通常具有在30至3,000g/當量範圍內之環氧基當量,此環氧基當量較佳為在50至1,500g/當量之範圍。若使用環氧基當量低於30g/當量之環氧化合物時,有使硬化後偏光板之可撓性降低、或接著強度降低的可能性。另一方面,具有超過3,000g/當量的環氧基當量之化合物,有使與接著劑組成物所含有的其他成分之相溶性降低的可能。
從反應性的觀點來看,環氧化合物之硬化反應較佳為陽離子聚合。因此,較佳為在含有環氧化合物之硬化性接著劑組成物中,調配陽離子聚合起始劑。陽離子聚合起始劑係因可見光線、紫外線、X射線及電子束等活性能量線照射或加熱,而產生陽離子物種或路易士酸,並使環氧基之聚合反應開始。從作業性的觀點來看,較佳為陽離子聚合起始劑為經賦予潛在性者。以下,因活性能量線的照射而產生陽離子物種或路易士酸,並使環氧基聚合反應開始之陽離子聚合起始劑係稱為「光陽離子聚合起始劑」,因熱產生陽離子物種或路易士酸並使環氧基聚合反應開始之陽離子聚合起始劑稱為「熱陽離子聚合起始劑」。
使用光陽離子聚合起始劑並藉由活性能量線的照射而進行接著劑組成物之硬化的方法,可在常溫硬化,而使考慮偏光膜之耐熱性或膨脹所造成之扭曲的必要性減少,且可將透明保護膜與偏光膜良好地接著,在此特點上為有利。此外,光陽離子聚合起始劑係以光進行催化作用,故即使混合環氧化合物,其保存安定性及作業性亦優異。
光陽離子聚合起始劑可舉出例如:芳香族重氮鹽(diazonium salt);芳香族錪鹽或芳香族鋶鹽等鎓鹽,鐵-丙二烯錯合物等。光陽離子聚合起始劑之調配量,相對於環氧化物100重量份,通常為0.5至20重量份,較佳為1重量份以上,此外較佳為15重量份以下。
光陽離子聚合起始劑之調配量,相對於環氧化合物100重量份若低於0.5重量份,則硬化不充分,而硬化物之機械強度和接著強度有降低的傾向。
另一方面,光陽離子聚合起始劑之調配量,相對於環氧化合物100重量份若超過20重量份,則因硬化物中之離子性物質增加而使硬化物的吸濕性提高,有使耐久性能降低之可能性。
使用光陽離子聚合起始劑時,硬化性接著劑組成物可依其必要而復含有光增感劑。藉由使用光增感劑,可提升陽離子聚合之反應性,使硬化物的機械強度與接著強度提升。光增感劑可舉出例如:羰基化合物、有機硫化物、過硫化物、氧化還原系化合物、偶氮化合物、重氮化合物、鹵化合物、光還原性色素等。
調配光增感劑時,其量相對於硬化性接著劑組成物100重量份,較佳為在0.1至20重量份之範圍內。
另一方面,熱陽離子聚合起始劑可舉出:苄基鋶鹽、噻吩鎓鹽(Thiophenium salt)、四氫噻吩鎓鹽(Thiolanium salt)、苄基銨鹽、吡啶鎓鹽、肼鎓(Hydrazinium salt)鹽、羧酸酯、磺酸酯、胺基醯亞胺等。
含有環氧化合物之硬化性接著劑組成物,雖如前述較佳為藉由光陽離子聚合而使硬化者,但亦可使上述之熱陽離子聚合起始劑存在且藉由熱陽離子聚合而使硬化,亦可併用光陽離子聚合與熱陽離子聚合。當併用光陽離子聚合與熱陽離子聚合時,硬化性接著劑組成物較佳為含有光陽離子聚合起始劑與熱陽離子聚合起始劑兩者。
此外,硬化性接著劑組成物亦可復含有氧雜環丁烷(oxetane)化合物或多元醇化合物等促進陽離子聚合之化合物。氧雜環丁烷化合物為分子內具有4員環醚之化合物。調配氧雜環丁烷化合物時,其量在硬化性接著劑組成物中通常為5至95重量%,較佳為5至50重量%。此外多元醇化合物可為包含乙二醇或六亞甲二醇、聚乙二醇等之伸烷基二醇或其寡聚物、聚酯多元醇、聚己內酯多元醇、聚碳酸酯多元醇等。調配多元醇化合物時,其量在硬化性接著劑中通常為50重量%以下,較佳為30重量%以下。
再者,在不損及硬化性接著劑組成物接著性下,其可含有其他添加劑,例如離子捕集劑、抗氧化劑、鏈轉移劑、增感劑、賦黏劑、熱可塑性樹脂、填充劑、流動調整劑、塑化劑、消泡劑等。離子捕集劑可舉出例如:包含粉末狀之鉍系、銻系、鎂系、鋁系、鈣系、鈦系、此等之混合系等無機化合物,抗氧化劑可舉出例如受阻酚系抗氧化劑等。
將含有環氧化合物之硬化性接著劑組成物塗佈在偏光膜或透明保護膜之接著面,或是該等雙方之接著面後,以塗佈有接著劑的面貼合,藉由活性能量線照射或加熱而使未硬化之接著劑層硬化,即可將偏光膜與透明保護膜予以接著。接著劑的塗佈方法可採用例如:刮刀(Doctor blade)、線棒(Wire bar)、模具塗佈機(Die coater)、逗點式塗佈機(Comma coater)、凹版式塗佈機(Gravure coater)等各種塗佈方式。
此硬化性接著性組成物,基本上雖可作為實質上不含溶劑之無溶劑型接著劑使用,但因各塗佈方式有各自最適當的黏度範圍,故亦可為了調整黏度而含有溶劑。溶劑較佳為不會使偏光膜光學性能降低,且可良好地溶解以環氧化合物為首的各成分之有機溶劑,可使用例如:以甲苯為代表之烴類、以醋酸乙酯為代表之酯類等。
藉由照射活性能量線進行接著劑組成物的硬化時,活性能量線雖可使用前述之各種活性能量線,但從操作容易且容易控制照射光量等來看,較佳為使用紫外線。活性能量線,例如紫外光之照射強度與照射量,在不影響到以偏光膜的偏光度為首之各種光學性能,以及透明保護膜的以透明性與相位差特性為首之各種光學性能的範圍內,以保持適度之生產性之方式而適宜的決定。
藉由熱進行接著劑組成物的硬化時,可以一般所知的方法加熱。通常加熱到使調配於硬化性接著劑之熱陽離子聚合起始劑產生陽離子或路易士酸之溫度以上,具體之加熱溫度為例如50至200℃左右。
[相位差膜]
在背面側偏光板30之液晶單元10側所配置之相位差膜35,為以苯乙烯系樹脂構成核心層36,並在其兩面形成有以含有橡膠粒子的(甲基)丙烯酸系樹脂組成物構成之表皮層37,37者。
構成核心層之苯乙烯系樹脂可為苯乙烯或其衍生物之均聚物之外,亦可為苯乙烯或其衍生物與其他共聚合性單體之二元、或二元以上之共聚物。在此,苯乙烯衍生物為在苯乙烯上與其他基鍵結之化合物,可舉出例如:鄰甲基苯乙烯、間甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、鄰乙基苯乙烯、對乙基苯乙烯等烷基苯乙烯;或是羥基苯乙烯、第三丁氧基苯乙烯、乙烯基安息香酸、鄰氯苯乙烯、對氯苯乙烯等之在苯乙烯之苯核導入羥基、烷氧基、羧基、鹵素等基之取代苯乙烯等。亦可使用如JP2003-50316-A或JP2003-207640-A所揭示之三元共聚物。苯乙烯系樹脂較佳為苯乙烯或苯乙烯衍生物與選自丙烯腈、無水順丁烯二酸、甲基丙烯酸甲酯及丁二烯之至少一種單體的共聚物。構成核心層36之苯乙烯系樹脂較佳為具耐熱性者,一般來說其玻璃轉移溫度(稱為「Tg」)為100℃以上。苯乙烯系樹脂更佳之Tg為120℃以上。
由苯乙烯系樹脂所構成之核心層36,其厚度期望設定為10至100μm。其厚度未達10μm則難以藉由延伸表現充分之延遲值。另一方面,若其厚度超過100μm,則膜的衝擊強度容易變弱,同時由於外部應力所造成之延遲變化有增大的傾向,用於液晶顯示裝置時容易產生白線等,而顯示性能容易降低。
在上述苯乙烯樹脂所構成之核心層36的兩面所配置之表皮層37,37,其為由在(甲基)丙烯酸系樹脂調配橡膠粒子之(甲基)丙烯酸系樹脂組成物所構成。在此(甲基)丙烯酸系樹脂可舉出例如:甲基丙烯酸烷基酯或丙烯酸烷基酯之均聚物或是甲基丙烯酸烷基酯與丙烯酸烷基酯之共聚物等。甲基丙烯酸烷基酯具體可舉出:甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲丙酯等,此外丙烯酸烷基酯具體可舉出:丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯等。此等(甲基)丙烯酸系樹脂可使用為泛用(甲基)丙烯酸酯樹脂之市售品。而且,(甲基)丙烯酸系樹脂中亦包括被稱為耐衝擊(甲基)丙烯酸系樹脂者,以及在主鏈中具有戊二酸酐構造或內酯環構造而被稱為高耐熱(甲基)丙烯酸系樹脂者。
(甲基)丙烯酸酯系樹脂中所調配之橡膠粒子,較佳為丙烯酸系者。丙烯酸系橡膠粒子係以如丙烯酸丁酯或丙烯酸2-乙基己酯之丙烯酸烷基酯為主成分,在多官能單體存在下使聚合而得之具有橡膠彈性的粒子。如此之具有橡膠彈性的粒子可為以單層形成者,亦可為至少具有1層橡膠彈性層之多層構造體。多層構造之丙烯酸系橡膠粒子可舉出:將如上述之具有橡膠彈性之粒子作為核,在其周圍覆蓋以硬質的甲基丙烯酸烷基酯系聚合物者;將硬質的甲基丙烯酸烷基酯系聚合物作為核,在其周圍覆蓋以如上述之具有橡膠彈性之丙烯酸系聚合物者;或在硬質核周圍覆蓋以具有橡膠彈性之丙烯酸系聚合物,復在其周圍覆蓋以硬質的甲基丙烯酸烷基酯系聚合物者等。此等橡膠粒子,其形成彈性層之粒子的平均直徑通常在50至400nm左右的範圍內。
構成表皮層37之(甲基)丙烯酸系樹脂組成物中,上述橡膠粒子的含量,相對於(甲基)丙烯酸系樹脂為100重量份,通常為5至50重量份左右。關於丙烯酸系樹脂及丙烯酸系橡膠粒子,因市售有此等之混合狀態物,故可使用該市售品。經調配丙烯酸系橡膠粒子之(甲基)丙烯酸系樹脂之市售品可舉出例如:住友化學股份公司所販售之“HT55X”或“Technolloy S001”等。如此之(甲基)丙烯酸系樹脂組成物一般具有160℃以下之Tg,其較佳Tg為120℃以下,更佳為110℃以下。
經調配橡膠粒子,而較佳為經調配丙烯酸系橡膠粒子之(甲基)丙烯酸系樹脂組成物所構成的表皮層37,37,其期望厚度為10至100μm。若其厚度未達10μm,則有難以製膜的傾向。另一方面,若厚度超過100μm,則會有變得無法無視此(甲基)丙烯酸系樹脂層之延遲的傾向。
如上所述,本發明所使用之相位差膜35中,由苯乙烯系樹脂所構成之核心層36,其Tg較佳為120℃以上,另一方面,經調配橡膠粒子之(甲基)丙烯酸系樹脂組成物所構成之表皮層37,其Tg為120℃以下,復較佳為110℃以下。兩者Tg不重疊,較佳為苯乙烯系樹脂所形成的核心層36較經調配橡膠粒子之(甲基)丙烯酸系樹脂組成物所構成之表皮層37具有較高的Tg。
本發明所使用之相位差膜35之製造,例如可將苯乙烯系樹脂與經調配橡膠粒子之(甲基)丙烯酸系樹脂組成物併同擠壓出而製膜成3層構造的膜,其後進行延伸即可。另外,於製作各單層後,藉由熱積層(Heat lamination)使熱融合(Thermal fusion bonding),並將其進行延伸之方法亦可。
此相位差膜35為在苯乙烯系樹脂所構成的核心層36的兩面形成以經調配橡膠粒子之(甲基)丙烯酸系樹脂組成物所構成之表皮層37,37的三層構造。此三層構造中,在兩面所配置之表皮層37,37通常為幾乎相同的厚度。藉由如此之3層構造,經調配橡膠粒子之(甲基)丙烯酸系樹脂組成物所構成之表皮層37,37有作為保護層的功用,為機械強度與耐藥品性優異者。
如以上所構成之相位差膜35,係藉由延伸而賦予面內延遲。延伸可藉由以公知之縱單軸延伸或拉幅機橫單軸延伸、同時二軸延伸、逐次二軸延伸等進行,係進行延伸而得到所期望之延遲值即可。
本發明所使用之相位差膜35,其面內延遲Re在20至120nm範圍內,較佳為具有前述式(1)所定義之Nz係數在超過-2而未達-0.5的範圍內之折射率異向性。具有Nz係數在超過-2而未達-0.5的範圍內之折射率異向性,即意指滿足下述式(9):
-2<(nx-nz)/(nx-ny)<-0.5 (9)。
[背面側偏光板的製造]
背面側偏光板30為在透明保護膜33面經由第三黏著劑層43積層相位差膜35所構成。積層相位差膜35之方法並無特別限定,通常首先為在透明保護膜33或相位差膜35的表面形成第三黏著劑層43。如此之黏著劑層可藉由在透明保護膜33或相位差膜35塗佈以如前述原料聚合物(Base polymer)為主體之黏著劑溶液並進行乾燥之方法形成,此外亦可準備在經施以離型處理的底膜(隔層;Separator)之離型處理面形成有黏著劑層者(附隔層之黏著劑)後,藉由將其貼合於透明保護膜33或相位差膜35之黏著劑層側的表面之方法而形成。另外亦可採用別的方法,如在先前所述之隔層上形成黏著劑層後,將其轉印至經偏光板化之透明保護膜33上或相位差膜35上之方法等。亦可在以如此所形成之黏著劑層上積層由業經施予聚矽氧系等離型劑處理之樹脂膜所構成的隔層。
再者,在透明保護膜33或相位差膜35的表面形成黏著劑層時,可依其必要在透明保護膜33或相位差膜35的黏著劑層形成面進行為了使密合性提升的處理,例如可施以電暈(Corona)處理等,亦可於透明保護膜33或相位差膜35所貼合之黏著劑層的表面施以同樣的處理。
透明保護膜33與相位差膜35之貼合,可用以往所知的技術進行,例如:使用貼合輥等使相位差膜之慢軸垂直或平行於偏光膜之偏光穿透軸之方式進行積層之方法,或使相位差膜之慢軸相對於偏光膜之偏光穿透軸呈預定的角度之方式進行貼合之方法進行。
[黏著劑層]
在以上所說明之前面側偏光板20之液晶單元側的透明保護膜23上,積層有第一黏著劑層41,此外,在背面側偏光板30之液晶單元側的相位差膜35上,積層有第二黏著劑層42。再者,構成背面側偏光板30之透明保護膜33與相位差膜35,如上所述係經由第三接著層43所貼著。第一黏著層41及第二黏著層42,分別係為了貼合前面側偏光板20及背面側偏光板30而設置在液晶單元10的兩側。
形成各黏著劑層的黏著劑,只要為可適度的賦予包含優異地光學透明性、潤濕性、凝集性、接著性等之黏著特性者即可,而較佳為使用耐久性等優異者。具體來說,形成黏著劑層之黏著劑較佳為使用含有丙烯酸系樹脂之黏著劑(丙烯酸系黏著劑)。
丙烯酸系黏著劑所含有的丙烯酸系樹脂為以丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸2-乙基己酯等之丙烯酸烷基酯為主要單體之樹脂。此丙烯酸系樹脂通常與極性單體共聚合。極性單體為具有聚合性不飽和鍵結及極性官能基之化合物。在此,聚合性不飽合鍵結一般為源自(甲基)丙烯醯基者,此外極性官能基可為羧基、羥基、醯胺基、胺基、環氧基等。極性單體之具體例可舉出:以(甲基)丙烯酸為代表例之含有羧基的單體、以(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯或(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯為代表例之含有羥基的單體、以(甲基)丙烯醯胺為代表例之含有醯胺基的單體、(甲基)丙烯酸2-N,N-二甲胺基乙酯、(甲基)丙烯酸甘油酯為代表例之含有環氧基之單體等。
此外丙烯酸系黏著劑通常為一同調配有丙烯酸酯系樹脂與交聯劑者。
交聯劑的代表例子,可舉出分子內至少具有兩個異氰酸基(-NCO)之異氰酸酯化合物。
黏著劑可復調配各種添加劑。適合的添加劑可舉出:矽烷偶合劑或抗靜電劑等。矽烷偶合劑可有效提升與玻璃的接著力。抗靜電劑可有效降低或防止靜電的產生。一般而言,經由黏著劑層將偏光板貼於液晶單元時,係將原本覆蓋於黏著劑層用以暫時保護之表面保護膜(隔層(separator))剝離後再與液晶單元貼合,但由於剝離該表面保護膜時所產生的靜電,會造成液晶單元內部之液晶定向不良,此現象會引起液晶顯示裝置之顯示不良。以降低或防止如此之靜電產生的方法而言,在黏著劑調配抗靜電劑係屬有效。
[黏著劑的儲藏彈性率]
本發明之第一黏著劑層41、第二黏著劑層42及第三黏著劑層43,皆為由在50℃之儲藏彈性率在0.01MPa以上0.1MPa以下之範圍者所構成。如此,藉由全部的黏著劑層皆以較柔軟的成分所構成,故即使液晶顯示裝置曝於濕熱環境中,亦可緩和由偏光板尺寸變化引起之施加於液晶單元的應力,而抑制液晶面板的翹曲。若任一黏著劑層在50℃之儲藏彈性率超過0.1MPa,則無法充分緩和偏光板尺寸變化引起之施加於液晶單元的應力,放置在濕熱環境時液晶面板的翹曲變大,有產生顯示色斑的疑慮。另一方面,若其儲藏彈性率低於0.01MPa,則有無法得到充分黏著力的傾向。可採用各種方法使在50℃之儲藏彈性率為0.01MPa以上0.1MPa以下,例如可調整交聯劑的量以達成所期望之儲藏彈性率。
黏著劑41,42,43可藉由以下方法形成:將如上述之黏著劑成分溶解於有機溶劑調製為黏著劑組成物,將此直接塗佈於欲形成黏著劑層之膜的表面,並將溶液乾燥去除之直接塗佈法;或在經施以離型處理的樹脂膜所構成之基材膜的離型處理面塗佈上述之黏著劑組成物,,將溶劑乾燥去除形成黏著劑層,將此黏著劑層貼著於對象之膜的表面之轉印法。當藉由前者之直接塗佈法在對象的膜之表面形成黏著劑41,42,43時,通常之例係於黏著劑表面以經施以離型處理之樹脂膜(亦稱為隔層)進行貼合,暫時保護黏著劑層表面至使用為止。而以有機溶劑溶液之黏著性組成物的使用性觀點等看來,多採用後者之轉印法,此時,最初形成黏著劑層所使用之經離型處理的基材膜,在貼著於黏著劑層形成面後可直接作為隔層,而以此點來看亦屬便利。
[背光單元]
背光單元60係至少包含對顯示液晶單元10供給顯示所用的光之光源構件所構成。此光源構件可為:由導光板與配置於其之一側面或相對向之兩側面的光源所構成之所謂的側光(Side light)型之形式,或由複數的光源與配置於其上(朝項液晶單元10之側)之光擴散板所構成之所謂的直下式的形式。不論任何形式,通常在光源構件的背面(遠離液晶單元10側)以薄片或塗佈層之形式設置有將光反層。此外,在光源構件之光射出側(朝項液晶單元10之側),有時亦復配置1層或複數層之集光薄片或擴散膜等光學構件。背光單元60本身具有於此所說明之各構件,可為在此領域所採用之任意的構成。
[實施例]
以下,以實施例所示對本發明做更具體之說明,但本發明並不限定於此等例者。例中,表示含量或使用量之份及%,若無特別敘述,即為重量基準。而且,以下之例中的各物性的測定係以下述方法進行。
(1)延遲值及Nz係數
使用王子計測機器股份公司製之以平行偏光鏡旋轉法(Parallel Nicol rotation method)為原理之“KOBRA-21ADH”,在溫度23℃,以590nm之光照射,測定面內延遲,並且測定厚度方向延遲或Nz係數。
(2)黏著劑的儲藏彈性率
黏著劑的儲藏彈性率(G’)係以測定對象的黏著劑製作直徑8mm×厚度1mm的圓柱狀試驗片,使用動黏彈性測定裝置(Dynamic Analyzer RDA II:REOMETRIC公司製),以頻率1Hz之扭轉剪斷(Torsional shearing)法設初始應變為1N,在溫度為50℃之條件下進行測定。
此外,以下的例係使用接下來所述的2種黏著劑薄片。
(3)黏著劑薄片A:
在經施以離型處理之厚度38μm的聚對苯二甲酸乙二酯(稱為「隔層」)之離型處理面上,形成厚度25μm黏著劑層之市售的附隔層之黏著劑,其黏著劑層含有以丙烯酸丁酯為主體之丙烯酸系共聚物及異氰酸酯系交聯劑。此黏著劑層的儲藏彈性率在50℃為0.04MPa。
(4)黏著劑薄片B
在經施以離型處理之厚度38μm的聚對苯二甲酸乙二酯(稱為「隔層」)之離型處理面上,藉由紫外線照射硬化形成厚度25μm的硬黏著劑層之亦為市售的附隔層之黏著劑,其黏著劑層含有以丙烯酸丁酯為主體之丙烯酸系共聚物、紫外線硬化性成分及異氰酸酯系交聯劑。此黏著劑層的儲藏彈性率在50℃為0.97MPa。
實施例1 (a)水系接著劑之調製
相對於水100份,溶解3份之羧機改質聚乙烯醇[得自kuraray股份公司之“KL-318”],並在其水溶液中添加1.5份水溶性環氧化合物之聚醯胺環氧樹脂[得自住化Chemtex股份公司之“SUMIREZ RESIN 650(30)”,固形份濃度為30%之水溶液],調製水性接著劑。
(b)位相位差膜之製作
以苯乙烯-無水順丁烯二酸系共聚合樹脂[NOVA Chemicals所販售之“Dylark D332”(商品名)、,Tg=131℃]作為核心層,以調配有約20%平均粒徑200nm的丙烯酸系橡膠粒子之甲基丙烯酸系樹脂[住友化學股份公司所販售之“Technolloy S001”(商品名)所使用之樹脂,Tg=105℃]作為表皮層,進行3層併同擠押,得到在核心層兩面形成表皮層之樹脂3層膜。將此樹脂3層膜延伸,製作位相差膜。此相位差膜之面內延遲為55.0nm,Nz係數為-1.1。
(c)透明保護膜
對得自富士FILM股份公司的厚度80μm之三醋酸纖維素膜“TD80UL”(商品名)施以皂化處理,作為配置在前面側偏光板20及背面側偏光板30之分別遠離液晶單元10之側之透明保護膜22,32。此外,得自Konica Minolta Opto股份公司的厚度40μm之之三醋酸纖維素膜“KC4UEW”(商品名),其面內延遲為0.7nm,厚度方向延遲為-0.1nm。對其施以皂化處理,作為前面側偏光板20之配置於液晶單元10側之透明保護膜23。再者,得自日本ZEON股份公司的厚度35.8μm之環狀聚烯烴系樹脂膜,其面內為相差為76.2nm,Nz係數為1.37。將其作為背面側偏光板30之配置於偏光膜31與相位差膜35之間的第二透明保護膜33。
(d)偏光板之製作
碘吸附定向在聚乙烯醇膜之厚度約28μm的偏光膜,在該偏光膜的一面係經由上述(a)所調製之水系接著劑,將上述厚度80μm之三醋酸纖維素膜“TD80UL”進行貼合,另一面同樣係經由水性接著劑,將上述厚度40μm之三醋酸纖維素膜“KC4UEW”進行貼合,其後在80℃乾燥5分鐘,製作前面側偏光板20。
此外,在與上述相同的偏光膜的一面,經由與上述相同之水系接著劑將與上述相同之80μm之三醋酸纖維素膜“TD80UL”進行貼合,在另一面經由相同的水性接著劑,將上述厚度35.8μm之環狀聚烯烴系樹脂膜進行貼合,其後在80℃乾燥5分鐘。復在其環狀聚烯烴系樹脂膜(第二透明保護膜33)上,經由前述黏著劑薄片A(已剝離隔層者),將上述(b)所製作之相位差膜,以相位差膜之慢軸與偏光膜之吸收軸為垂直的方式貼合,製作背面側偏光板30。
(e)附有黏著劑層之偏光板之製作
在上述(d)所製作之前面側偏光板20之厚度為40μm之三醋酸纖維素膜“KC4UEW”(透明保護膜23)側,以及背面側偏光板30之為相位差膜35側,分別將前述之黏著劑薄片A進行貼合,製作附有黏著劑層之偏光板。
此等之中,以附有黏著劑層之前面側偏光板之吸收軸作為長邊方向,此外以附有黏著劑層之背面側偏光板之吸收軸作為短邊方向,將其分別裁切為寬32型尺寸[對角線32吋(約81cm)、寬約71cm×縱約40cm]。
(f)液晶顯示裝置之製作與評估
將Panasonic股份公司製之IPS模式的寬32型[對角線32吋(約81cm)、寬約71cm×縱約40cm]液晶電視“VIERA”(型號:VIERA TH-L32X1)分解,並剝離液晶單元上下之偏光板,將上述(e)所製作之附有黏著劑層之偏光板取代原本之偏光板,以成為正交偏光鏡(Crossed nicols)狀態之方式,各自將黏著劑層的隔層剝離並以其黏著劑層側貼合在液晶單元前面側(視認側)及背面側(背光側),製作液晶面板50。此時,係配置成使前面側偏光板20之吸收軸與液晶單元10內液晶分子之無外加電壓(黑畫面)時之定向方向平行。於此液晶面板復裝設背光60,作為液晶顯示裝置。將此液晶顯示裝置之背光點亮30分後,使用ELDIM公司製之顯示器用視角特性測定評估裝置“EZ Contrast 88XL”,測定於方位角135°,極角60°的位置之對比度(白亮度/黑亮度)。在此,方位角為將畫面右側設為0°,將從視認側所見之逆時針旋轉設為正時之角度,方位角135°即意指畫面之左上方向,極角即意指從畫面法線方向之傾斜度。此結果之對比度為326。
(g)液晶面板之濕熱環境試驗
將上述(f)所製作之液晶面板50置於溫度40℃、相對濕度95%的環境下96小時後取出,再放置於溫度22℃、相對濕度55%的環境下1天。使用此液晶面板而再度組裝成IPS模式液晶顯示裝置,點亮背光1小時後,觀察畫面並無發現顯示色斑。
比較例1(相當於JP2010-217870-A之實施例4)
除了使用黏著劑薄片B作為前面側偏光板之第一黏著層41及背面側偏光板之第二黏著層42以外,其他以與實施例1相同方式進行,製作液晶面板50,並且組裝液晶顯示裝置,進行同樣的評估。對比度雖與實施例1相同,但濕熱環境試驗的結果,背光點亮1小時後即發現顯示色斑。
比較例2
除了使用黏著劑薄片B作為前面側偏光板之第一黏著層41以外,其他以與實施例1相同方式進行,製作液晶面板50,並且組裝液晶顯示裝置,進行同樣的評估。對比度雖與實施例1相同,但濕熱環境試驗的結果,背光點亮1小時後即發現顯示色斑。
比較例3
除了使用黏著劑薄片B作為背面側偏光板之第二黏著層42以外,其他以與實施例1相同方式進行,製作液晶面板50,並且組裝液晶顯示裝置,進行同樣的評估。對比度雖與實施例1相同,但濕熱環境試驗的結果,背光點亮1小時後即發現顯示色斑。
以上實施例及比較例的三個黏著劑層之構成與濕熱環境試驗之結果係歸納示於表1。
10...液晶單元
11,12...單元基板
15...液晶層
20...前面側偏光板
21...偏光膜
22,23...透明保護膜
30...背面側偏光板
31...偏光膜
32,33...透明保護膜
35...相位差膜
36...核心層
37...表皮層
41...第一黏著劑層
42...第二黏著劑層
43...第三黏著劑層
50...液晶面板
60...背光單元
第1圖係為表示本發明之液晶顯示裝置的層構成之剖面示意圖。
10...液晶單元
11,12...單元基板
15...液晶層
20...前面側偏光板
21...偏光膜
22,23...透明保護膜
30...背面側偏光板
31...偏光膜
32,33...透明保護膜
35...相位差膜
36...核心層
37...表皮層
41...第一黏著劑層
42...第二黏著劑層
43...第三黏著劑層
50...液晶面板
60...背光單元

Claims (5)

  1. 一種液晶顯示裝置,其具備:具有2片單元基板與夾於其間的液晶層之液晶單元,在液晶單元視認側經由第一黏著劑層所積層之前面側偏光板,在液晶單元視認側之相反側經由第二黏著劑層所積層之背面側偏光板,以及在背面側偏光板外側所配置之背光單元;其中,前面側偏光板具有偏光膜與在其兩面所配置之一對的透明保護膜,並在前面側偏光板一邊的透明保護膜側經由第一黏著劑層積層於前述液晶單元;背面側偏光板具有偏光膜、在該偏光膜的一面所配置之第一透明保護膜、在其偏光膜另一面所配置之第二透明保護膜、以及在該第二透明保護膜之與上述偏光膜的相反之側經由第三黏著劑層所積層之相位差膜,而背面側偏光板係在該相位差膜側經由第二黏著劑層積層於前述液晶單元;相位差膜為在苯乙烯系樹脂所構成之核心層的兩面,形成由含有橡膠粒子之(甲基)丙烯酸系樹脂組成物所構成的表皮層之3層構造;而且,第一黏著劑層、第二黏著劑層及第三黏著劑層在50℃之儲藏彈性率皆在0.01MPa以上且在0.1MPa以下 的範圍內。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置,其中,位在前面側偏光板的液晶單元側之透明保護膜,其厚度方向的延遲在-10至10nm之範圍內。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之液晶顯示裝置,其中,位在前面側偏光板的液晶單元側之透明保護膜係由纖維素系樹脂或聚烯烴系樹脂所構成。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之液晶顯示裝置,其中,構成背面側偏光板之第二透明保護膜係由聚烯烴系樹脂構成,其面內之延遲在30至150nm範圍內,面內慢軸方向、面內快軸方向及厚度方向的折射率各自為nx、ny、nz時,具有以式:Nz=(nx-nz)/(nx-ny)所定義之Nz係數為超過1而未達2的範圍內之折射率異向性,構成背面側偏光板之相位差膜,且其面內延遲在20至120nm範圍內,具有前式所定義之Nz係數為超過-2而未達-0.5的範圍內之折射率異向性。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之液晶顯示裝置,其中,構成背面側偏光板之第二透明保護膜係由聚烯烴系樹脂構成,其面內之延遲在30至150nm範圍內,面內慢軸方向、面內快軸方向及厚度方向的折射率各自為nx、ny、nz時,具有以式:Nz=(nx-nz)/(nx-ny) 所定義之Nz係數為超過1而未達2的範圍內之折射率異向性,構成背面側偏光板之相位差膜,且其面內延遲在20至120nm範圍內,具有前式所定義之Nz係數為超過-2而未達-0.5的範圍內之折射率異向性。
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