TWI521267B - 液晶顯示裝置 - Google Patents

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TWI521267B
TWI521267B TW100104868A TW100104868A TWI521267B TW I521267 B TWI521267 B TW I521267B TW 100104868 A TW100104868 A TW 100104868A TW 100104868 A TW100104868 A TW 100104868A TW I521267 B TWI521267 B TW I521267B
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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
本發明係一種關於減少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、以低電壓運作、輕量且薄形的特長而作為行動電話、PDA、電腦用螢幕、電視等資訊用顯示裝置,已迅速地普及。隨著液晶技術的發展,有各種形式的液晶顯示裝置之提案,而反應速度、對比度、視角狹窄等液晶顯示的問題逐漸已獲排解。然而,因液晶顯示裝置使用偏光板,故若將液晶面板置於溼熱環境下時,會因偏光板吸水而引起液晶面板的翹曲,而有產生顯示色斑之問題。
於JP2007-292966-A中,提出了藉由將液晶單元(liquid crystal cell)兩面所貼合之偏光板的尺寸變化率予以調整,而改善高溫高濕下之液晶面板的翹曲。此外,於JP2003-50313-A中,提出了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,而改善溼熱環境下之液晶面板的翹曲。但此等改良中,必須對偏光板施以加熱處理等前處理,或對於置於溼熱環境後之液晶面板翹曲所造成的顯示色斑之改善為不充足。
本發明之目的係提供一種即便置於溼熱環境後,其液晶面板的翹曲亦小、且沒有顯示色斑的液晶顯示裝置。本發明者欲解決上述課題而經積極研究,結果發現將前面側偏光板的水分率與背面側偏光板的水分率之比予以調整後,可有效地抑制置於溼熱環境後之液晶面板翹曲並改善顯示色斑,因而完成本發明。
換言之,本發明包含下列所述者。
[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,於該液晶單元的視認側經由第一黏著劑層而積層之前面側偏光板,於上述液晶單元之視認側的相反側經由第二黏著劑層而積層之背面側偏光板,以及於該背面側偏光板的外側所配置之背光模組(back light unit);其中,前面側偏光板及背面側偏光板各自具有偏光膜與配置於其兩面的透明保護膜,並且,前面側偏光板的水分率W1與背面側偏光板的水分率W2之比W1/W2係在1.0以上1.2以下之範圍。
[2] 如[1]所記載之液晶顯示裝置,其中,前面側偏光板及背面側偏光板之各自位於液晶單元側的透明保護膜係具有-10至10nm範圍之厚度方向延遲(retardation)值者。
[3] 如[1]或[2]所記載之液晶顯示裝置,其中,前面側偏光板及背面側偏光板之各自位於液晶單元側的透明保護膜係由纖維素系樹脂或聚烯烴系樹脂所構成者。
[4] 如[1]至[3]中任一項所記載的液晶顯示裝置,其中,前面側偏光板及背面側偏光板之各自位於距液晶單元較遠側的透明保護膜,係具有比位於液晶單元側之透明保護膜與貼附於該透明保護膜之黏著劑層的合計厚度更厚的厚度。
[5] 如[1]至[4]中任一項所記載的液晶顯示裝置,其中,前面側偏光板及背面側偏光板各自之偏光膜與配置於其兩面的透明保護膜,係經由含有聚乙烯醇系樹脂及水溶性環氧樹脂之水系接著劑而貼合。
[6] 如[1]至[4]中任一項所記載的液晶顯示裝置,其中,前面側偏光板及背面側偏光板各自之偏光膜,係經由含有因活性能量線照射而硬化之環氧化合物的硬化性接著劑組成物而貼合。
[7] 如[6]所記載的液晶顯示裝置,其中,前述環氧化合物係包含:分子內至少具有1個與脂環式環結合之環氧基的環氧化合物。
藉由本發明,可提供即使置放於溼熱環境後,其液晶面板的翹曲亦小,因而沒有顯示色斑之液晶顯示裝置。
參照第1圖,本發明之液晶顯示裝置係具備:液晶單元10、於該液晶單元之視認側經由第一黏著劑層40而積層之前面側偏光板20、於上述液晶單元之視認側的相反側經由第二黏著劑層50而積層之背面側偏光板30、以及於該背面側偏光板之外側(亦即與液晶單元10為相反側)所配置之背光模組70。由液晶單元10、於該液晶單元的視認側經由第一黏著劑層40而積層之前面側偏光板20、以及於液晶單元的相反側經由第二黏著劑層50而積層之背面側偏光板30,來形成液晶面板60。
於液晶單元10之視認側所配置之前面側偏光板20,係具有:偏光膜21、與於其兩面經由接著劑(無圖示)而積層之透明保護膜25,26。
於液晶單元10之視認側之相反側(亦即背光模組70側)所配置的背面側偏光板30亦同樣地,具有:偏光膜31、與於其兩面經由接著劑(無圖示)而積層之透明保護膜35,36。
雖是將液晶面板60與背光模組70組合而構成液晶顯示裝置,但在將該液晶顯示裝置放置於溼熱環境下時,液晶面板60會產生翹曲,液晶面板60的一部分與背光模組70異常貼近,在嚴重時會接觸而產生顯示色斑。此外,關於液晶面板60,若為了不讓其往視認側倒下而以箱體或金屬框固定,則在將液晶顯示裝置放置於溼熱環境下時,液晶面板60會產生翹曲,而液晶面板60的一部分會與將其固定的箱體或金屬框接觸,而亦產生顯示色斑。
於是,本發明中係將前面側偏光板20的水分率作為W1,背面側偏光板30的水分率作為W2,並令兩者之比W1/W2為1.0以上1.2以下之範圍。上述之前面側偏光板20之水分率W1與背面側偏光板30之水分率W2的關係,係相當於兩者滿足下式(a)者。
1.0≦W1/W2≦1.2 (a)
換言之,以使前面側偏光板20之水分率W1大於背面側偏光板30之水分率W2的方式構成係為要點。發現藉此而得到即使置於溼熱環境後,亦可抑制液晶面板60的翹曲,且不會確認到顯示色斑出現,並且其顯示品質優良之液晶顯示裝置。
此外,尚發現使前面側偏光板20及背面側偏光板30之各自位於距液晶單元10較遠側的透明保護膜25,35之厚度變成比位於液晶單元10側的透明保護膜26,36與貼附於其之黏著劑層40,50的合計厚度還要更厚係為有效。如此,若使前面側偏光板20及背面側偏光板30之各自位於距液晶單元10較遠側的透明保護膜25,35的厚度變大,則即便使位於液晶單元10側的透明保護膜26,36變薄,亦能提升特別是在使用對角32吋(約81cm)以上之大型尺寸之偏光板時的處理性,且同時對於抑制液晶面板60的翹曲為有效。
以下,針對構成本發明的液晶顯示裝置之各構件,參照第1圖所附之符號而依序作詳細說明。
[液晶單元]
液晶單元10係具有2片單元基板11,12、與夾於該等基板間之液晶層15。單元基板11,12一般雖多為以玻璃所構成者,但亦可為塑膠基板。此外,本發明的液晶顯示裝置中之液晶單元10本身,亦可為由此領域所採用之各種物質所構成者。
[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,通常係經由下述步驟所製造:將聚乙烯醇系樹脂膜予以一軸延伸之步驟,以二色性色素將聚乙烯醇系樹脂膜作染色並藉此使二色性色素吸附之步驟,將吸附有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,以及在經硼酸水溶液處理後進行水洗之步驟。
聚乙烯醇系樹脂係可藉由將聚醋酸乙烯酯系樹脂予以皂化(saponification)而製造。就聚醋酸乙烯酯系樹脂而言,除了屬於醋酸乙烯酯的均聚物之聚醋酸乙烯酯以外,亦可為醋酸乙烯酯和可與其共聚的其他單體之共聚物。可與醋酸乙烯酯共聚的其他單體則可舉例如:不飽和羧酸類、烯烴類、乙烯醚類、不飽和碸酸類、具有銨基之丙烯醯胺類等。
聚乙烯醇系樹脂之皂化度通常為85至100莫耳%左右,以98莫耳%以上為佳。聚乙烯醇系樹脂亦可為經改質者,例如可用: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,以1,500至5,000左右為佳
將此等聚乙烯醇系樹脂予以製膜所成者,係被用於作為偏光膜之原片膜。將聚乙烯醇系樹脂予以製膜之方法並無特殊限制,可用普遍已知之方法製膜。聚乙烯醇系樹脂之原片膜的膜厚則為例如10至150μm左右,以10至100μm左右為佳。
聚乙烯醇系樹脂膜的一軸延伸,可於以二色性色素進行染色前、與染色同時、或於染色後進行。若於染色後進行一軸延伸,則此一軸延伸可於硼酸處理之前進行、亦可於硼酸處理中進行。當然,亦可在此處所表示之複數階段中進行一軸延伸。關於一軸延伸,可採用於周速不同的滾輪(roll)間往一軸延伸之方法,或使用熱滾輪而往一軸延伸的方法等。另外,一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膨潤之狀態下進行延伸之濕式延伸而施行。延伸倍率則通常為3至8倍左右。
關於以二色性色素將聚乙烯醇系樹脂膜進行染色,可藉由例如於含有二色性色素之水溶液中浸漬聚乙烯醇系樹脂膜之方法而進行。關於二色性色素,具體上係使用碘或二色性有機染料。對於聚乙烯醇系樹脂膜,係以在染色處理前預先浸漬在水中而施行使其膨潤之處理為佳。
使用碘作為二色性色素時,通常採用於含有碘或碘化鉀之水溶液中浸漬聚乙烯醇系樹脂膜以進行染色之方法。
此水溶液中的碘之含量,相對於水100重量份,通常為0.01至1重量份左右,碘化鉀的含量則相對於水100重量份,係0.5至20重量份左右。用於染色的水溶液之溫度,通常係20至40℃左右。另外,於此水溶液中的浸漬時間(染色時間)通常係20至1,800秒左右。
另一方面,使用二色性的有機染料作為二色性色素時,通常採用於含有水溶性的二色性有機染料之水溶液中浸漬聚乙烯醇系樹脂膜以進行染色之方法。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,以1×10-3至1重量份為佳。此染料水溶液亦可含有硫酸鈉等無機鹽作為染色助劑。用於染色的二色性有機染料水溶液之溫度,通常係20至80℃左右。另外,於此水溶液中的浸漬時間(染色時間)通常係10至1,800秒左右。
在以二色性色素染色後的硼酸處理,係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。含有硼酸之水溶液的硼酸含量,相對於水100重量份,通常為2至15重量份左右,以5至12重量份為佳。使用碘作為二色性色素時,此含有硼酸之水溶液以含有碘化鉀為佳。含有硼酸之水溶液中的碘化鉀含量,相對於水100重量份,通常為0.1至15重量份左右,以5至12重量份為佳。於此含有硼酸之水溶液中之浸漬時間(染色時間)通常係60至1,200秒左右,以150至600秒左右為佳、以200至400秒為更佳。而含有硼酸之水溶液之溫度,通常係50℃以上,以50至85℃為佳、以60至80℃為更佳。
硼酸處理後的聚乙烯醇系樹脂膜,通常會作水洗處理。水洗處理係可藉由例如將硼酸處理後的聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於水中之方法而進行。水洗處理之水溫通常為5至40℃。另外,浸泡時間通常為1至120秒左右。
於水洗後施以乾燥處理,而得到偏光膜。乾燥處理係可用熱風乾燥機或遠紅外線加熱器進行。乾燥處理的溫度通常為30至100℃左右,以50至80℃為佳。乾燥處理的時間通常為60至600秒左右,以120至600秒為佳。藉由乾燥處理,使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,以8至15重量%為佳。水分率若低於5重量%,則偏光膜的可撓性喪失,乾燥後可能發生損傷或斷裂。此外,水分率若超過20重量%,則會有熱安定性不足的傾向。
如上所述操作,可製造在聚乙烯醇系樹脂膜吸附定向有二色性色素之偏光膜。所得到的偏光膜,可將其其厚度製成例如5至40μm左右。
[位於距液晶單元較遠側的透明保護膜]
關於前面側偏光板20及背面側偏光板30,其分別位於距液晶單元10較遠側的透明保護膜25,35,係以由透明性、機械強度、熱安定性、水分遮蔽性等優良之材料所構成者為佳。此類材料則可舉例如:以甲基丙烯酸甲酯系樹脂為代表例的丙烯酸系樹脂、以聚丙烯系樹脂為代表例的鏈狀聚烯烴系樹脂、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/苯乙烯系共聚樹脂、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯系共聚樹脂、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、或將2種以上組合使用。
另外,亦可將對於此等樹脂進行任意之聚合物改質而成的樹脂作為透明保護膜用之材料。聚合物改質可列舉例如:共聚合、交聯、分子末端改質、立體規則性控制,包含伴隨異種聚合物彼此間的反應之混合等。
上述樹脂之中,甲基丙烯酸甲酯系樹脂、聚丙烯系樹脂、纖維素系樹脂、或聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂係適合作為位於距液晶單元10較遠側的透明保護膜25,35的材料。
甲基丙烯酸甲酯系樹脂係含有50重量%以上的甲基丙烯酸甲酯單位之聚合物。甲基丙烯酸甲酯單位的含量以70重量%以上為佳,亦可為100重量%。甲基丙烯酸甲酯單位為100重量%的聚合物,係以使甲基丙烯酸甲酯單獨聚合所得者。
關於甲基丙烯酸甲酯系樹脂,通常可將以甲基丙烯酸甲酯為主成分的單官能單體於自由基聚合起始劑以及鏈轉移劑之共存下聚合而得。亦有在單官能單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,此外,依所需而亦有使少量之多官能單體進行共聚合之情形。
關於可與甲基丙烯酸甲酯共聚合之單官能單體,則可舉例如: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、甲基丙烯酸苯甲酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、及甲基丙烯酸2-羥基乙酯等甲基丙烯酸甲酯以外的甲基丙烯酸酯類;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、丙烯酸苯甲酯、以及丙烯酸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、以及丙烯酸2-羥基丁酯等丙烯酸羥基烷基酯類;甲基丙烯酸、及丙烯酸等不飽和酸類;氯苯乙烯、及溴苯乙烯等鹵化苯乙烯類;乙烯基甲苯、及α-甲基苯乙烯等取代苯乙烯類;丙烯腈、及甲基丙烯腈等不飽和腈類;順丁烯二酐、及檸康酐(citraconic anhydride)等不飽和酸酐類;苯基馬來醯亞胺、及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或將兩種以上組合使用
關於可與甲基丙烯酸甲酯共聚合之多官能單體,則可舉例如: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、以及四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯等將乙二醇或是其低聚物之兩側末端羥基以丙烯酸或甲基丙烯酸進行酯化者;將丙二醇或其低聚物之兩側末端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、及丁二醇二(甲基)丙烯酸酯等將二元醇的羥基以丙烯酸或甲基丙烯酸進行酯化者;雙酚A、雙酚A的環氧烷(alkylene oxide)加成物、或是將此等的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;將三羥甲基丙烷及新戊四醇等多元醇以丙烯酸或甲基丙烯酸進行酯化者;於具有兩個以上羥基之化合物的末端羥基,開環加成丙烯酸環氧丙酯(glycidyl acrylate)或甲基丙烯酸環氧丙酯的環氧基者;於琥珀酸、己二酸、對苯二甲酸、鄰苯二甲酸、以及此等之鹵素取代體等二元酸類或是此等之環氧烷加成物,開環加成丙烯酸環氧丙酯或甲基丙烯酸環氧丙酯的環氧基者;(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,其中又以使用乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯為佳。
亦可使用進行甲基丙烯酸甲酯系樹脂所具有之官能基間的反應而經改質的樹脂。此等官能基間的反應則可舉例如:甲基丙烯酸甲酯的甲基酯基與2-(羥基甲基)丙烯酸甲酯的羥基之在高分子鏈內脫甲醇縮合反應、丙烯酸的羧基與2-(羥基甲基)丙烯酸甲酯的羥基之在高分子鏈內脫水縮合反應。
關於甲基丙烯酸甲酯系樹脂,其市售品可容易取得。若要列舉市售品之例,分別有商品名稱為:住友化學股份公司所販售的“SUMIPEX”、三菱Rayon股份公司所販售的“ACRYPET”、旭化成股份公司所販售的“Delpet”、kuraray股份公司所販售的“Parapet”、日本觸媒股份公司所販售的“ACRYCURE”等。
聚丙烯系樹脂係以丙烯為主成分之鏈狀烯烴單體的聚合物,通常是重複單元之80%以上為由丙烯所構成之鏈狀烯烴系樹脂。聚丙烯系樹脂可為丙烯之均聚物,亦可為以丙烯為主體,並以可與其共聚合之共單體(comonomer)為1至20重量%、更佳為3至10重量%的比例進行共聚合而成的共聚合物。
當製成以丙烯為主成分之共聚合物時,可與其共聚合的共單體係以乙烯、1-丁烯、或1-己烯為佳。其中,由於會獲得透明性較優良的聚丙烯樹脂,故以使乙烯為1至20重量%,較佳為3至10重量%的比例進行共聚合者為佳。乙烯的共聚合比例若為1重量%以上,則會顯現提升透明性的效果。另一方面,若乙烯的共聚合比例超過20重量%,則樹脂熔點下降,損及透明保護膜所要求的耐熱性。
聚丙烯系樹脂中,係以20℃時可溶於二甲苯的成分(CXS成分:CXS為cold xylene soluble的縮寫)之含量為1重量%以下為佳,0.5重量%以下為更佳。聚丙烯系樹脂中,以CXS成分為1重量%以下、甚至0.5重量%以下之聚丙烯的均聚物為適宜之一例。
關於聚丙烯系樹脂,其市售品可容易取得。若要列舉市售品之例,則分別有商品名稱為:Primepolymer股份公司所販售的“Primepolypro”、日本Polypro股份公司所販售的“NOVATEC”及“WINTEC”、住友化學股份公司所販售“住友Nobrene”、Sunal lomer股份公司所販售的“Sunal lomer”等。
纖維素系樹脂可為纖維素的有機酸酯或混合有機酸酯,其係使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/或丁醯基所取代者。可舉例如:由纖維素的醋酸酯、丙酸酯、丁酸酯、此等之混合酯等所構成者。其中尤以三醋酸纖維素、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為佳。
聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂係重複單元之80莫耳%以上為由對苯二甲酸乙二酯所構成的樹脂,亦可含有其他的二元酸成分及/或其他的二元醇成分。其他的二元酸成分可舉例如: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、1,4-二羧基環己烯等。此外,其他的二元醇成分則可舉例如:丙二醇、丁二醇、新戊二醇、二乙二醇、環己二醇、雙酚A的環氧乙烷(ethylene oxide)加成物、聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亞甲基二醇等。
此等其他之二元酸成分或其他的二元醇成分,可依需要將兩種類以上作組合使用。亦可併用對羥基安息香酸或對-β-羥基乙氧基安息香酸等羥基羧酸。此外,其他的共聚合成分亦可使用含有少量的醯胺鍵、胺酯鍵(urethane bond)、醚鍵、碳酸酯鍵等之二元酸成分或是二元醇成分。
關於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(以及因應需要之其他的二元酸或其他的二元醇)直接聚縮合的方法、讓對苯二甲酸的二烷基酯與乙二醇(以及因應需要之其他的二元酸的二烷基酯或其他的二元醇)一面進行酯交換反應一面聚縮合的方法、讓對苯二甲酸(以及因應需要之其他的二元酸)及乙二醇酯(以及因應需要之其他的二元醇酯)在觸媒的存在下進行聚縮合的方法等。並且,亦可因應需要進行追加之固相聚合而使分子量增加,或減少低分子量成分。
將以上所述之樹脂製成偏光板用之透明保護膜的製膜方法,只要選擇對應各樹脂之適宜方法即可。例如可使用:使溶解於溶劑之樹脂在金屬製的帶(band)或筒(drum)上流延,並將溶劑乾燥去除而得到膜之溶劑澆鑄法(solvent casting method);將樹脂加熱至熔融溫度以上,並將其混練後從模具(die)中擠壓出,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,亦可同時擠壓出多層膜。
此等樹脂膜,可容易取得其市售品。就列舉市售之膜而言,若為甲基丙烯酸甲酯系樹脂膜,則其商品名稱分別如:住友化學股份公司所販售的“Technolloy”、三菱Rayon股份公司所販售的“ACRYLITE”及“ACRYPLEN”、旭化成股份公司所販售的“Delaglas”、Kuraray股份公司所販售的“Paraglas”及“Comoglas”、日本觸媒股份公司所販售的“ACRYCURE”等。若為聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂膜,則其商品名稱分別如:三菱化學股份公司所販售的“NOVACLEAR”、帝人化成股份公司所販售的“A-PET SHEET”等。若為聚丙烯系樹脂膜,則其商品名稱分別如:FILMAX股份公司所販售的“FILMAX CPP膜”、Sun. tox股份公司所販售的“Suntox”、Tohcello股份公司所販售的“Tohcello”、東洋紡績股份公司所販售的“東洋紡Pylen膜”、Toray advanced film股份公司所販售的“Torayfan”、日本Polyace股份公司所販售的“Japan Polyace”、FUTAMURA化學股份公司所販售的“太閣FC”等。此外,若為纖維素系樹脂膜時,則其商品名稱分別如:富士film股份公司所販售的“Fujitac TD”、Konica Minolta Opto股份公司所販售的“Konica Minolta TAC膜KC”等。
對於配置於距液晶單元10較遠側而為視認側的透明保護膜25,可賦予其霧度(haze)而使其表現出防眩性。霧度的賦予方法係例如採用:於構成透明保護膜的原料樹脂中混入無機微粒子或有機微粒子並進行膜化之方法;藉由多層擠壓出而將混有微粒子的樹脂與未混有微粒子的樹脂製成二層膜,或者將混有微粒子的樹脂作為外層而製成三層膜的方法;將無機微粒子或有機微粒子與硬化性黏結劑(binder)樹脂混合之塗佈液塗佈於膜的單側,使黏結劑樹脂硬化而設置防眩層之方法等。
為了賦予霧度所使用的無機微粒子可舉例如:氧化矽(silica)、膠質氧化矽、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、滑石、雲母、碳酸鈣、磷酸鈣等。另外,有機微粒子則可舉例如:交聯聚丙烯酸粒子、甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯共聚合物樹脂粒子、交聯聚苯乙烯粒子、交聯聚甲基丙烯酸甲酯粒子、聚矽氧(silicone)樹脂粒子、聚醯亞胺粒子等。
對透明保護膜賦予霧度時,其霧度值以在6至45%之範圍內為佳。透明保護膜的霧度若低於6%,則無法充分顯現出防眩效果。另一方面,若透明保護膜的霧度高於45%,則配置該透明保護膜之液晶顯示裝置的畫面會變得白化而導致畫質不佳。霧度係以相對於全光線透過率之擴散透過率的比所定義之值,可依據JIS K 7136並使用市售之霧度計加以測定。市售之霧度計則可舉例如:村上色彩技術研究所股份公司所販售的“HM-150”等。於測定霧度值時,為了防止薄膜的翹曲,較佳係使用例如:使用光學上為透明之黏著劑,以使防眩面成為表面之方式將膜面與玻璃基板貼合而成之測定樣本。
關於配置於距液晶單元10較遠側而為視認側之透明保護膜25、以及為背光模組側之透明保護膜35,在其各自之外側可設置包含導電層、硬塗層、低反射層等之機能層。上述構成防眩層的含有黏結劑之樹脂之塗佈液,亦可選擇能表現此等機能之樹脂組成物。
[位於液晶單元側之透明保護膜]
關於第1圖所示之前面側偏光板20及背面側偏光板30,構成其位於液晶單元10側之透明保護膜26,36的樹脂材料,可使用與以上之位於距液晶單元10較遠側之透明保護膜25、35所述者相同者。其中以容易控制延遲值且亦容易取得之方面來說,以使用纖維素系樹脂、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為佳。
在此所謂之環狀聚烯烴系樹脂,係指將例如降莰烯(norbornene)及其他的環戊二烯衍生物等環狀烯烴單體於觸媒存在下進行聚合而得者。若使用此等環狀聚烯烴系樹脂,即可容易獲得具有後述之預定之延遲值的透明保護膜。
環狀聚烯烴系樹脂係可舉例如:藉由將環戊二烯與烯烴類或是與(甲基)丙烯酸或其酯類進行狄耳士-阿德爾反應(Diels-Alder reaction)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),然後進行氫化而得之樹脂;藉由將二環戊二烯與烯烴類或是與(甲基)丙烯酸或其酯類進行狄耳士-阿德爾反應而得之四環十二烯或其衍生物作為單體,進行開環複分解聚合,然後進行氫化而得之樹脂;由降莰烯、四環十二烯、該等之衍生物、及其他的環狀烯單體中選出之至少兩種單體,同樣地進行開環複分解共聚合,然後進行氫化而得之樹脂;於降莰烯、四環十二烯、或該等之衍生物等環狀烯,使具有鏈狀烯及/或乙烯基之芳香族化合物加成共聚合而得之樹脂等。
關於環狀聚烯烴系樹脂,可容易取得其市售品。若要列舉市售品之例,分別有商品名稱為:TOPAS ADVANCED POLYMERS GmbH所生產且在日本由Polyplastics股份公司所販售的“TOPAS”、JSR股份公司所販售的“ARTON”、日本zeon股份公司所販售的“ZEONOR”及“ZEONEX”、三井化學股份公司所販售的“apel”等。
鏈狀聚烯烴系樹脂之典型的一例,係聚乙烯系樹脂及聚丙烯系樹脂。其中,較適用者係丙烯的均聚物,或是以丙烯為主體且使可與其共聚合的共單體(例如乙烯)以1至20重量%(較佳為3至10重量%)的比例進行共聚合而成的共聚合物。
關於以纖維素系樹脂或聚烯烴系樹脂等製成膜之製膜方法,只要適當選擇對應各樹脂之方法即可。例如係採用:將溶解於溶劑之樹脂在金屬製的帶或筒上流延並將溶劑乾燥去除而得到膜之溶劑澆鑄法;將樹脂加熱至熔融溫度以上,將其混練後從模具中擠壓出,經冷卻鼓冷卻而得到膜之熔融擠壓法等。其中,對於聚烯烴系樹脂,從生產性的觀點來看,以採用熔融擠壓法為佳。另一方面,纖維素系樹脂一般係經由溶劑流延法製膜。
液晶單元為橫向電場(IPS:In-Plane Switching)模式時,為了使該IPS模式液晶單元不損及本來具有的廣視角特性,位於液晶單元10側之透明保護膜26,36之厚度方向的延遲Rth係以-10至10nm的範圍為佳。厚度方向的延遲Rth係將面內之平均折射率減去厚度方向之平均折射率後的值再乘以膜的厚度所得之值,如下述式(b)所表示。另外,面內的延遲Re係將面內之折射率差乘以膜厚度所得之值,如下述式(c)所表示。
Rth=[(nx+ny)/2-nz]×d (b)
Re=(nx-ny)×d (c)
式中,nx係膜面內的x軸方向(面內慢軸方向)的折射率,ny係膜面內的y軸方向(面內快軸方向,亦即在面內與x軸垂直的方向)的折射率,nz係與膜面垂直之z軸方向(厚度方向)的折射率,並且d為膜之厚度。
在此,延遲值可為可見光的中心附近之500至650nm左右之範圍的任意波長下之值,而本說明書係以波長590nm之延遲值為標準。厚度方向的延遲Rth及面內的延遲Re可用市售之各種相位差計作測定。
關於將樹脂膜之厚度方向之延遲Rth控制於-10至10nm的範圍內之方法,可舉例如:於製作膜時,盡量縮小在厚度方向所殘留的應變之方法。例如,在上述之溶劑澆鑄法中,可採用對於在該流延樹脂溶液乾燥時所產生的厚度方向之殘留收縮應變,藉由熱處理而使其緩和之方法等。另一方面,在上述之熔融擠壓法中,為了防止在將樹脂膜從模具擠壓出直到冷卻為止之期間時會延伸,可採用盡量縮短模具至冷卻鼓的距離,同時控制壓出量與冷卻鼓的回轉速度而使膜不會延伸之方法等。此外,與溶劑澆鑄法相同地,亦可採用將所得到的膜所殘留之應變藉由熱處理而緩和的方法。
[偏光膜與保護膜的接著]
關於前面側偏光板20之偏光膜21與透明保護膜25,26的接合、以及前面側偏光板30之偏光膜31與透明保護膜35,36的接合,通常係使用接著劑。將偏光膜與透明保護膜予以接合的接著劑層,其厚度可為0.01至30μm左右,以0.01至10μm為佳,以0.05至5μm為更佳。接著劑層的厚度若在範圍內,則積層之透明保護膜與偏光膜之間將不會產生浮起或剝離,而得到實用上無問題的接著力。
關於接著劑層的形成,可因應所接著體的種類或目的而使用適合恰當之接著劑,此外,尚可因應所需而使用錨塗劑(anchor coating-agent)。接著劑則可舉例如:溶劑型接著劑、乳劑型接著劑、感壓型接著劑、再濕型接著劑、聚縮合型接著劑、無溶劑型接著劑、膜狀接著劑、熱溶型接著劑等。
較佳的接著劑之一為水系接著劑,換言之,可列舉如接著劑成分溶解或分散於水者。可溶於水的接著劑成分之例可舉例如聚乙烯醇系樹脂。此外,可分散於水之接著劑成分則可舉例如:具有親水基的胺酯系樹脂。水系接著劑可藉由將此等接著劑成分與因應所需而調配追加之添加劑在水中混合而調製。若欲列舉可作為水系接著劑之市售之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”。
水系接著劑可因應所需而含有交聯劑。若要列舉交聯劑之例,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。當聚乙烯醇系樹脂為接著劑成分時,以乙二醛為首之醛化合物、以羥甲基三聚氰胺為首之羥甲基化合物、水溶性環氧樹脂等係適合作為交聯劑使用。
在此,水溶性環氧樹脂可為例如:對於二伸乙三胺或三伸乙四胺等多伸烷基多胺與己二酸等二元酸之反應物的聚醯胺聚胺,使其與表氯醇進行反應,而得到之聚醯胺環氧樹脂。水溶性環氧樹脂的市售品則可舉例如:住化Chemtex股份公司所販售之“Sumirez Resin 650(30)”(商品名稱)等。
於偏光膜及/或透明保護膜的接著面塗佈水系接著劑,將兩者貼合後,藉由施以乾燥處理可得到偏光板。在接著前,先對透明保護膜施以皂化處理、電暈放電處理、或是電漿處理等易接著處理,而預先提升濕潤性,亦為有效。乾燥溫度則例如可為60至100℃左右。乾燥處理後,在較室溫稍高的溫度,例如在30至50℃左右之溫度熟成1至10日左右,會使黏著力進一步提升,故為較佳。
另一較佳的接著劑,則可舉例如:含有因活性能量線照射或加熱而硬化之環氧化合物的硬化性接著劑組成物。在此,硬化性環氧化合物係指其分子內至少具有2個環氧基者。此時,偏光膜與透明保護膜之接著,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中所含之硬化性環氧化合物硬化的方法進行。環氧化合物的硬化一般係藉由環氧化合物的陽離子聚合而進行。另外,由生產性的觀點來看,此硬化係以藉由照射活性能量線進行者為佳。
由耐候性、折射率、陽離子聚合性等觀點來看,硬化性接著劑組成物所含有的環氧化合物,尤以分子內不含有芳香環者為佳。分子內不含有芳香環之環氧化合物則可列舉如:氫化環氧化合物、脂環式環氧化合物、脂肪族環氧化合物等。關於此種適用於硬化性接著劑組成物之環氧化合物,例如在JP2004-245925-A公報中有詳細說明,在此亦概略說明之。
氫化環氧化合物可為:使屬於芳香族環氧化合物的原料之芳香族聚羥基化合物於觸媒存在下及加壓下選擇性地進行核氫化反應,並將所得到的核氫化聚羥基化合物進行環氧丙基醚化而成者。屬於芳香族環氧化合物的原料之芳香族聚羥基化合物則可舉例如:雙酚A、雙酚F、及雙酚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)型的樹脂;四羥基二苯基甲烷、四羥基二苯基酮、及聚乙烯基酚等多官能型的化合物等。對於此等芳香族聚羥基化合物進行核氫化反應,並將所得到的核氫化聚羥基化合物與表氯醇反應,即可進行環氧丙基醚化。適宜之氫化環氧化合物則可舉例如:經氫化之雙酚A的環氧丙基醚。
脂環式環氧化合物係指分子內至少具有1個與脂環式環結合之環氧基的化合物。「與脂環式環結合之環氧基」意指下式所示構造中之橋接的氧原子-O-,此式中,m為2至5之整數。
將此式之(CH2)m中去掉1個或複數個氫原子之形態的基與其他化學構造結合之化合物,可成為脂環式環氧化合物。此外,形成脂環式環的(CH2)m中的1個或複數個氫原子,可經如甲基或乙基等直鏈狀烷基所適當取代。脂環式環氧化合物中,尤以具有氧雜雙環己烷(上式之m=3者)或氧雜雙環庚烷(上式之m=4者)之環氧化合物係因表示出優良之接著性而為適用。以下揭示脂環式環氧化合物之具體範例。在此,首先列舉化合物名稱,其後分別列出對應之化學式,並且化合物名稱與對應該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-甲基環己基甲酯、
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:2,3,14,15-二環氧基-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-乙烯基二氧化環己烯、
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的聚環氧丙基醚(polyglycidyl ether)。更具體而言,可舉例如:丙二醇的二環氧丙基醚;1,4-丁二醇的二環氧丙基醚;1,6-己二醇的二環氧丙基醚;甘油的三環氧丙基醚;三羥甲丙烷的三環氧丙基醚;藉由對於乙二醇、丙二醇、及甘油等脂肪族多元醇加成環氧烷(環氧乙烷或環氧丙烷)而得之聚醚多元醇的聚環氧丙基醚(例如聚乙二醇的二環氧丙基醚)等。
在硬化性接著劑組成物中,環氧化合物係可單獨使用1種,亦可將2種以上併用。其中,此環氧化合物係以包含分子內至少具有1個與脂環式環結合之環氧基的脂環式環氧化合物為佳。
用於硬化性接著劑組成物的環氧化合物,通常具有30至3,000g/當量之範圍內的環氧當量,此環氧當量以50至1,500g/當量的範圍為佳。若使用環氧當量低於30g/當量之環氧化合物時,有硬化後的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/當量的環氧當量之化合物,有其與接著劑組成物中所含的其他成分的相溶性降低的可能性。
以反應性的觀點來看,環氧化合物的硬化反應係以使用陽離子聚合為佳。因此,在含有環氧化合物之硬化性接著劑組成物中,以調配陽離子聚合起始劑為佳。陽離子聚合起始劑係因可見光線、紫外線、X射線、以及電子束等活性能量線的照射或加熱,而產生陽離子種或路易斯酸,並使環氧基之聚合反應開始。由作業性的觀點來看,陽離子聚合起始劑係以經賦予潛在性者為佳。以下,因活性能量線的照射而產生陽離子種或路易斯酸並使環氧基的聚合反應開始之聚合起始劑係稱為「光陽離子聚合起始劑」,因熱而產生陽離子種或路易斯酸並使環氧基的聚合反應開始之聚合起始劑係稱為「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,其可於常溫下硬化,而使考慮偏光膜的耐熱性或膨脹所致之應變的必要減少,且可使透明保護膜與偏光膜良好地接著,在此等特點上為有利。另外,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良好。
關於光陽離子聚合起始劑,可舉例如: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的調配量,相對於環氧化合物100重量份,通常為0.5至20重量份,以1重量份以上為佳,且以15重量份以下為佳。
光陽離子聚合起始劑的調配量若相對於環氧化合物100重量份而低於0.5重量份,則硬化不充分,且硬化物之機械強度和接著強度有降低之傾向。
另一方面,光陽離子聚合起始劑的調配量若相對於環氧化合物100重量份而超過20重量份,則因硬化物中的離子性物質增加而使硬化物的吸濕性提高,有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因應所需而復含有光增感劑。藉由使用光增感劑,可提升陽離子聚合的反應性,使硬化物的機械強度與接著強度提升。關於光增感劑,則可舉例如:羰基化合物、有機硫化合物、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,其量係以相對於硬化性接著劑組成物100重量份而為0.1至20重量份範圍內者為佳。
另一方面,熱陽離子聚合起始劑則可舉例如:苯甲基鋶鹽、噻吩鎓鹽(thiophenium salt)、四氫噻吩鎓鹽(thiolanium salt)、苯甲基銨鹽、吡啶鎓鹽、肼鎓鹽(hydrazinium salt)、羧酸酯、磺酸酯、胺醯亞胺等。
含有環氧化合物之硬化性接著劑組成物,雖如先前所述是以光陽離子聚合而使其硬化者為佳,但亦可使上述熱陽離子聚合起始劑存在且藉由熱陽離子聚合而使其硬化,亦可將光陽離子聚合與熱陽離子聚合併用。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係以含有光陽離子聚合起始劑與熱陽離子聚合起始劑兩者為佳。
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。氧雜環丁烷化合物係分子內具有4員環醇之化合物。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%,以5至50重量%為佳。另外,多元醇化合物則可為包含乙二醇、六亞甲二醇、聚乙二醇等之聚烷二醇或其低聚物、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組成物中通常為50重量%以下,以30重量%以下為佳。
此外,關於硬化性接著劑組成物,在不損及其接著性之前提下可含有其他添加劑,例如可含有:離子捕集劑、抗氧化劑、鏈轉移劑、增感劑、黏著賦予劑、熱可塑性樹脂、填充劑、流動調整劑、可塑劑、消泡劑等。離子捕集劑則可舉例如:包含粉末狀的鉍系、銻系、鎂系、鋁系、鈣系、鈦系、此等之混合系等之無機化合物。抗氧化劑則可舉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於偏光膜或透明保護膜之接著面或是該等雙方之接著面後,以塗佈有接著劑之面貼合,並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。關於接著劑的塗佈方法,則可採用例如: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。
關於此硬化性接著劑組成物,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之黏度範圍,因此,亦可為了調整黏度而含有溶劑。溶劑則以不會使偏光膜的光學性能低弱,且可良好溶解以環氧化合物為首之各成分的有機溶劑為佳,可使用例如:以甲苯作為代表之烴類的、以醋酸乙酯作為代表之酯類等。
藉由照射活性能量線進行接著劑組成物之硬化時,活性能量線雖可使用前述各種物質,但以容易取得且容易控制照射光量等之方面來看,以使用紫外線為佳。關於活性能量線,例如紫外線的照射強度或照射量,係在不會影響偏光膜之以偏光度為首的各種光學性能、以及透明保護膜的以透明性或相位差特性為首之各種光學性能的範圍內,以保持適度生產性之方式而適當決定。
藉由熱進行接著劑組成物之硬化時,可以一般所知之方法加熱。通常係在使調配於硬化性接著劑組成物中之熱陽離子聚合起始劑會產生陽離子種或路易斯酸的溫度以上進行加熱,具體之加熱溫度係例如50至200℃左右。
[黏著劑層]
在以上所說明之成為前面側偏光板20之液晶單元側的透明保護膜26上,積層有第一黏著劑層40,且在成為背面側偏光板30之液晶單元側的透明保護膜36上,積層有第二黏著劑層50。此等黏著劑層40,50係為了將前面側偏光板20及背面側偏光板30分別貼合於液晶單元10的兩側而設置。
形成各黏著劑層的黏著劑,係亦被稱作感壓性接著劑,光學上的透明性優良且包含適度的濕潤性、凝集性、接著性等之黏著特性優良者為佳,尤以耐久性等優良者為適用。具體而言,形成黏著劑層之黏著劑係以使用含有丙烯酸系樹脂之黏著劑(丙烯酸系黏著劑)為佳。
丙烯酸系黏著劑所含有之丙烯酸系樹脂係以丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸異辛酯、以及丙烯酸2-乙基己酯等丙烯酸烷基酯作為主要單體的樹脂。於此丙烯酸系樹脂,通常共聚合有極性單體。極性單體係指具有聚合性不飽和鍵及極性官能基之化合物,此處,聚合性不飽和鍵一般為來自(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。極性單體之具體例則可列舉如:(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯醯胺、(甲基)丙烯酸2-N,N-二甲基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸環氧丙酯等。
此外,丙烯酸系黏著劑中,通常會同時調配丙烯酸系樹脂與交聯劑。交聯劑的表示例則可舉例如:分子內至少具有兩個異氰酸基(-NCO)之異氰酸酯化合物。
黏著劑中亦可再調配各種添加劑。適宜之添加劑則可舉例如矽烷偶合劑或抗靜電劑等。矽烷偶合劑可有效提高與玻璃之接著力。抗靜電劑則可有效降低或防止靜電的發生。一般而言,在經由黏著劑層而將偏光板貼合於液晶單元時,要先將先前覆蓋於黏著劑層作暫時保護之表面保護膜(隔層(separator))剝除後再貼合至液晶單元,但因剝除該表面保護膜時所產生之靜電,而造成液晶單元內的液晶之定向不良,此現象會導致液晶顯示裝置顯示不良。而為了降低或防止此種靜電的發生,於黏著劑中調配抗靜電劑之手段係屬有效。
黏著劑層40,50係藉由下述製程而形成:將上述黏著劑成分溶於有機溶劑而調製黏著劑組成物後,將其直接塗佈於偏光板的透明保護膜26,36上,藉由將溶劑乾燥去除之直接塗佈法,或是藉由在由經脫模處理過的樹脂膜所構成的基材膜之脫模處理面上塗佈上述黏著劑組成物,將溶劑乾燥去除後作成黏著劑層,並將此黏貼於偏光板的透明保護膜26,36上之轉印法而形成。
藉由前者之直接塗佈法而在透明保護膜26,36上形成黏著劑層40,50時,於其表面貼合經脫模處理的樹脂膜(亦稱為隔層),暫時保護黏著劑層表面直到使用前係為慣例。從屬於有機溶劑溶液之黏著劑組成物的處理性等觀點來看,多採用後者之轉印法,此時,從在最初形成黏著劑層時所使用之經脫模處理的基材膜,可在黏貼於偏光板後直接作為隔層之觀點來看,亦屬方便。
[偏光板的水分率]
本發明中,參照第1圖,前面側偏光板20的水分率W1與背面側偏光板30的水分率W2之比W1/W2為1.0以上1.2以下之範圍。若使前面側偏光板20的水分率W1與背面側偏光板30的水分率W2之關係在此範圍內,則點燈時由背光模組70所供給之光會使液晶面板60的溫度急劇上升,水分從偏光板20,30蒸發,而使收縮時的平衡良好,抑制了液晶面板60的翹曲。
調整偏光板水分率的方法並無特殊限制,可採用任何方法。例如當水分率下降時,採用以乾燥爐(drying oven)等對偏光板作加熱處理之方法為佳。此外,當水分率上升時,採用以溼熱爐等對偏光板作加濕處理之方法為佳。此等處理可用滾輪狀的偏光板進行,亦可用葉片狀的偏光板進行,另外,亦可將滾輪狀的偏光板所進行之處理與葉片狀的偏光板所進行之處理予以組合。
[構成偏光板之各構材的厚度]
關於前面側偏光板20,較佳係使其位於距液晶單元10較遠側的透明保護膜25之厚度比位於液晶單元10側的透明保護膜26與貼附於該透明保護膜26之第一黏著劑層40的合計厚度還厚,且關於背面側偏光板30,較佳亦係使其位於距液晶單元10較遠側的透明保護膜35之厚度比位於液晶單元10側的透明保護膜36與貼附於該透明保護膜36之第二黏著劑層50的合計厚度還厚。如此,關於前面側偏光板20及背面側偏光板30,藉由增加各自位於距液晶單元10較遠側的透明保護膜25,35的厚度,即使將位於液晶單元10側的透明保護膜26,36變薄,亦可提升特別是使用對角32吋(約81cm)以上的大型尺寸的偏光板時的處理性,同時亦更有效地抑制液晶面板60的翹曲。
偏光板20,30之位於液晶單元10側的透明保護膜26,36,其各自之厚度以設定於20至50μm左右的範圍為佳。貼著於此處之黏著劑層40,50可設定各自之厚度於10至30μm左右的範圍。在此,偏光板20,30之位於距液晶單元10較遠側的透明保護膜25,35,其各自之厚度相較於位於液晶單元10側的透明保護膜26,36之厚度,以增大到至少超過10μm即可,而以增大到至少大於30μm以上為佳。並且,如上所述,只要設定為使前面側偏光板20之位於距液晶單元較遠側的透明保護膜25的厚度比位於液晶單元側的透明保護膜26與貼附於其之第一黏著劑層40的合計厚度還厚,且使背面側偏光板30之位於距液晶單元較遠側的透明保護膜35的厚度比位於液晶單元側的透明保護膜36與貼附於其之第二黏著劑層50的合計厚度還厚即可。使位於液晶單元側的透明保護膜26,36之厚度各約為40μm,第一黏著劑層40及第二黏著劑層50之厚度各約為25μm,位於距液晶單元較遠側的透明保護膜25,35之厚度各約為80μm,係為一較佳之形態。
[背光模組]
背光模組70係由至少包含對液晶單元10供給顯示所用的光之光源構件而構成。此光源構件可為下述形式:由導光板與配置於其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,或是由複數的光源與配置於其上(朝向液晶單元10之側)之光擴散板所構成之所謂的直下式之形式。無論係何種形式,通常於光源構件的背面(距液晶單元10較遠側)以薄片或塗佈層的形態設置有光反射層。另外,於光源構件的光射出側(朝向液晶單元10之側),有時亦另外配置1層至複數層之集光薄片或擴散膜等光學構件。背光模組70本身具有於此所說明之各構件,可採取此領域所採用之任意構成。
(實施例)
以下,以實施例所示對本發明作進一步之具體說明,然本發明不侷限於此等實施例。例中,表示含量及使用量的份及%,若無特殊註記,即為重量基準。而且,以下之例中的各物性之測定係以下述方法進行。
(1)厚度之測定:
使用Nikon股份公司製造之數位測微器(digital micrometer)“MH-15M”作測定。
(2)面內延遲及厚度方向延遲之測定:
使用王子計測機器股份公司製造之以平行偏光鏡(parallel nicols)旋轉法為原理之相位差計“KOBRA-21ADH”,於23℃之溫度中,測定波長590nm之面內延遲及厚度方向延遲。
(3)偏光板的水分率之測定
將裁為150mm×150mm之尺寸的偏光板(黏著劑層形成前),放置於保持為105±1℃的乾燥爐中60分鐘,將由放入乾燥爐前的重量(乾燥前重量)與放入乾燥爐後的重量(乾燥後重量)並依下式所算出之值作為偏光板的水分率。
偏光板的水分率(%)=[(乾燥前重量-乾燥後重量)/乾燥前重量]×100
實施例1
(水系接著劑的調製)
相對於水100份,溶解3份之由Kuraray股份公司購得之羧基改質聚乙烯醇“KL-318”(商品名稱),於其水溶液中添加1.5份之由住化Chemtex股份公司購得之“Sumirez Resin 650(30)”(商品名稱,固形份濃度30%之水溶液),調製水系接著劑。
(偏光板的製作)
將由富士film股份公司所購得之厚度80μm的三醋酸纖維素膜“TD80UL”(商品名稱)施以皂化處理,作為配置於距液晶單元較遠側的透明保護膜25,35。此外,由Konica Minolta Opto股份公司所購得之厚度40μm的三醋酸纖維素膜“KC4UEW”(商品名稱),其面內的延遲為0.7nm,厚度方向的延遲為0.1nm。對此施以皂化處理後,作為配置於液晶單元側的透明保護膜26,36。
於聚乙烯醇膜吸附定向有碘之其厚度約為28μm的偏光膜的一面,經由上述調製之水系接著劑而貼合上述厚度80μm的透明保護膜,於另一面則同樣經由水系接著劑而貼合上述厚度40μm的透明保護膜,之後以80℃乾燥5分鐘,製作偏光板。
(附有黏著劑層之偏光板的製作)
使用上述所製作之偏光板,於厚度40μm的透明保護膜面貼合黏著劑薄片,製作附有黏著劑層之偏光板。將此附有黏著劑層之偏光板,以吸收軸作為長側方向、或者以吸收軸作為短側方向,分別裁切為寬32型尺寸[對角32吋(約81cm),寬約71cm×縱約40cm]。此等偏光板於處理時表示出良好的處理性。
(液晶顯示裝置之製作與評價)
將Panasonic股份公司製造之IPS模式的寬32型[對角32吋(約81cm),寬約71cm×縱約40cm]液晶電視“VIERA”(型號:VIERA TH-L32X1)分解,並剝離其液晶單元上下的偏光板,將上述附有黏著劑層之偏光板替代原本的偏光板,以成為正交偏光鏡(crossed nicols)狀態之方式分別經由黏著劑層側而貼合於液晶單元的前面側(視認側)及背面側(背光側),製作液晶面板60。此時,前面側偏光板20的吸收軸係配置成與液晶單元10內液晶分子的無外加電壓(黑畫面)時的定向方向平行。此外,分別於前面側偏光板20配置水分率高者、於背面側偏光板30配置水分率低者,使(前面側偏光板20的水分率W1/背面側偏光板30的水分率W2)之比為1.05。將此液晶面板60放置於溫度40℃、相對溼度95%的環境下96小時後,取出並放置於溫度22℃、相對溼度55%的環境下1日。使用此液晶面板而再度組裝IPS模式液晶顯示裝置,點亮背光,於一小時後觀察時並未發現顯示色斑。
實施例2
(偏光板的製作)
除了將位於距液晶單元10較遠側的透明保護膜25,35變更為由Konica Minolta Opto股份公司所購得之厚度80μm的三醋酸纖維素膜“KC8UX”(商品名稱)之外,其餘與實施例1進行相同操作而製作偏光板。
(附有黏著劑層之偏光板的製作)
使用上述所製作之偏光板,於厚度40μm的透明保護膜面貼合黏著劑薄片,製作附有黏著劑層之偏光板。將此附有黏著劑層之偏光板,以吸收軸作為長側方向、或者以吸收軸作為短側方向,分別裁切為寬32型尺寸[對角32吋(約81cm)、寬約71cm×縱約40cm]。此等偏光板於處理時表示出良好的處理性。
(液晶顯示裝置之製作與評價)
除了使用在此所製作之附有黏著劑層之偏光板以外,其餘與實施例1進行相同操作而製作液晶面板60。此時,分別於前面側偏光板20配置水分率高者、於背面側偏光板30配置水分率低者,使(前面側偏光板20的水分率W1/背面側偏光板30的水分率W2)之比為1.10。將此液晶面板60放置於溫度40℃、相對溼度95%的環境下96小時後取出,然後放置於溫度22℃、相對溼度55%的環境下1日。使用此液晶面板而再度組裝IPS模式液晶顯示裝置,點亮背光,於一小時後觀察時,雖發現若干的顯示色斑,但其為視認上不成問題之程度。
比較例1
使用與實施例2同樣的附有黏著劑層之偏光板,分別於前面側偏光板20配置水分率高者、於背面側偏光板30配置水分率低者,使(前面側偏光板20的水分率W1/背面側偏光板30的水分率W2)之比為1.31,製作液晶面板60,並且組裝液晶顯示裝置,同樣地進行評價。結果,於點亮背光一小時後進行觀察時,發現顯示色斑。
將以上的實施例及比較例之偏光板的水分率比W1/W2、構成偏光板的保護膜及黏著劑層的厚度、與評價結果一併歸納如表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
25,26...透明保護膜
30...背面側偏光板
31...偏光膜
35,36...透明保護膜
40...第一黏著劑層
50...第二黏著劑層
60...液晶面板
70...背光模組
第1圖係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
25,26...透明保護膜
30...背面側偏光板
31...偏光膜
35,36...透明保護膜
40...第一黏著劑層
50...第二黏著劑層
60...液晶面板
70...背光模組

Claims (7)

  1. 一種液晶顯示裝置,其具備:具有2片單元基板(cell substrate)與夾於其間之液晶層的液晶單元(liquid crystal cell),於上述液晶單元的視認側經由第一黏著劑層而積層之前面側偏光板,於上述液晶單元的視認側的相反側經由第二黏著劑層而積層之背面側偏光板,以及於上述背面側偏光板的外側所配置之背光模組(back light unit);其中,上述前面側偏光板及上述背面側偏光板分別具有偏光膜及配置於其兩面之透明保護膜,並且,上述前面側偏光板的水分率W1與上述背面側偏光板的水分率W2之比W1/W2係1.05以上1.2以下之範圍;上述偏光板的水分率,係將不含有黏著劑層的偏光板放置於保持為105±1℃的乾燥爐中60分鐘,由放入乾燥爐前的重量與放入乾燥爐後的重量依下式所算出之值,偏光板的水分率(%)=[(乾燥前重量-乾燥後重量)/乾燥前重量]×100。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置,其中,上述前面側偏光板及上述背面側偏光板之分別位於液晶單元側的透明保護膜係具有-10至10nm範圍之厚度方 向延遲(retardation)值者。
  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,上述前面側偏光板及上述背面側偏光板之分別位於液晶單元側的透明保護膜係由纖維素系樹脂或聚烯烴系樹脂所構成者。
  4. 如申請專利範圍第1或第2項所述之液晶顯示裝置,其中,上述前面側偏光板及上述背面側偏光板之分別位於距液晶單元較遠側的透明保護膜,係具有比位於液晶單元側的透明保護膜與貼附於該透明保護膜之上述黏著劑層的合計厚度更厚的厚度者。
  5. 如申請專利範圍第1或第2項所述之液晶顯示裝置,其中,上述前面側偏光板及上述背面側偏光板之各自的偏光膜與配置於其兩面的透明保護膜,係經由含有聚乙烯醇系樹脂及水溶性環氧樹脂之水系接著劑而貼合者。
  6. 如申請專利範圍第1或第2項所述之液晶顯示裝置,其中,上述前面側偏光板及上述背面側偏光板之各自的偏光膜與配置於其兩面的透明保護膜,係經由含有因活性能量線照射而硬化的環氧化合物之硬化性接著劑組成物而貼合者。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之液晶顯示裝置,其中,前述環氧化合物係包含:於分子內至少具有1個與脂環式環結合的環氧基之環氧化合物。
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