TWI622815B - 偏光板之套組及前面板一體型液晶顯示板 - Google Patents
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Abstract
一種套組,其係有配置於液晶單元之辨視側,將楊氏模數為2Gpa以上且於距液晶單元較遠側之前面板10經由紫外線硬化型樹脂或黏著劑20貼合於前面側偏光板30之前面板一體型偏光板40,與配置於前述液晶單元之背面側之背面側偏光板50之套組,其中,前述前面側偏光板30在未貼合於前述前面板10之狀態下,以85℃加熱100小時後的吸收軸方向之尺寸變化率,係較前述背面側偏光板50以85℃加熱100小時後的吸收軸方向之尺寸變化率大。將此偏光板之套組貼合於液晶單元,製成前面板一體型液晶顯示板。
Description
本發明係關於包含在高溫環境下之尺寸收縮率為相異之背面側偏光板與前面板係一體化之前面側偏光板的偏光板之套組,及將該等貼合於液晶單元之前面板一體型液晶顯示板。
液晶顯示裝置自以往便被用於桌上型計算機、電子鐘、個人電腦等,惟近年來在這方面的需求遽增,近來諸如行動電話或平板型終端等亦有使用,其用途亦廣為發展中。該等液晶顯示裝置,一般係於液晶單元的內外配置有一對偏光板之液晶顯示板。
近來在市場上,隨著畫面大型化之行動電話或平板型終端等行動式機器的普及,而有要求其構成構件之液晶顯示板的輕量化、薄型化,使液晶單元的玻璃或前面板變薄之傾向。而且,為了消除於界面之反射或光的散射以提高辨視性,亦有以黏著劑或紫外線硬化型樹脂將前面板與液晶顯示板一體化之傾向。
以往的液晶顯示板因為前面板及液晶單元厚,即使是在高溫環境下也能抑制因偏光板收縮造成的翹曲,惟隨著如上所述之近年來使前面板的厚度或液晶單元所用的玻璃變薄之傾向,會有發生因在高溫環境下之偏光板收縮造成的液晶顯示板的翹曲、無法收納於最終製品的框架等問題。
為了抑制此種液晶顯示板之翹曲,已開發一種藉由變更以往配置於液晶單元之辨視側和與液晶單元之辨視側相反之側(背面側)之偏光板的厚度,以抑制液晶顯示板的翹曲之手法。例如,日本特開2012-58429號公報(專利文獻1)中,係記載一種藉由使配置於液晶單元之辨視側的偏光板之偏光膜(於本發明稱為偏光器)的厚度較配置於液晶單元的背面側之偏光膜更薄,而抑制液晶顯示板的翹曲之方法。
但是,由於高溫環境下之液晶顯示板的翹曲係如上述,是由偏光器的厚度造成之偏光板收縮所導致,因此,在如專利文獻1般使配置於辨視側之偏光板的偏光器的厚度變薄之情形下,尤其是在為了提高辨視性而以黏著劑或紫外線硬化型樹脂等使前面板一體化的液晶顯示板之情形下,則會發生翹曲,而非必然滿足抑制翹曲者。
而且,日本專利第4666430號(專利文獻2)中,係記載於使用塑膠基板液晶單元之液晶顯示元件(於本發明稱為液晶顯示板)中,藉由改變構成液晶單元之辨視側及背面側之偏光板的保護膜之厚度,而抑制塑膠基板
液晶單元的翹曲量之液晶顯示元件。依據該方法,雖能達成所謂抑制液晶單元的翹曲之目的,但在為了提高辨視性而將偏光板以前面板一體化之狀態置於高溫環境之情形下,如專利文獻2之改變保護膜的厚度之方法,會發生因保護膜的熱收縮所造成的液晶單元翹曲,而有發生無法收納於最終製品框架的問題之情形。
本發明係為了解決上述以往的課題而成者,其主要目的在於提供作為液晶顯示板時會抑制在高溫環境下之翹曲量的偏光板之套組、及將該偏光板之套組貼合於液晶單元之前面板一體型液晶顯示板。
亦即,本發明係一種偏光板之套組,其係有配置於液晶單元之辨視側,將楊氏模數(Young's modulus)為2GPa以上、且於距液晶單元較遠側之前面板經由紫外線硬化型樹脂或黏著劑貼合於前面側偏光板之前面板一體型偏光板,與配置於液晶單元之背面側之背面側偏光板之套組;該前面側偏光板於未貼合於前面板之狀態下,以85℃加熱100小時後的吸收軸方向之尺寸變化率係較該背面側偏光板以85℃加熱100小時後的吸收軸方向之尺寸變化率大。
上述偏光板之套組中,前面側偏光板於未貼合於前面板之狀態下,以85℃加熱100小時後的吸收軸
方向之尺寸變化率為1.2%以上,較佳為1.3%以上偏光板,上述背面側偏光板,較佳為以85℃加熱100小時後的吸收軸方向之尺寸變化率為1.1%以下之偏光板。
就上述偏光板之套組而言,亦可為上述前面側偏光板及背面側偏光板皆具有於含聚乙烯醇系樹脂膜之偏光器的至少一個面積層透明保護膜之構造,至少一個偏光板為液晶單元側所成之透明保護膜具有面內相位差偏光板之套組。
就上述偏光板之套組而言,亦可為上述前面側偏光板及背面側偏光板皆具有於含聚乙烯醇系樹脂膜之偏光器的兩面積層透明保護膜之構造,構成前面側偏光板之偏光器較構成背面側偏光板之偏光器更厚的偏光板之套組。
該背面側偏光板較佳係於距離液晶單元較遠之側積層有其他的光學膜。
較佳為前面側偏光板之吸收軸為液晶單元的短邊方向,背面側偏光板之吸收軸為液晶單元的長邊方向。
本發明又為一種前面板一體型液晶顯示板,其係具備上述任一偏光板之套組、與液晶單元,構成偏光板之套組的前面板一體型偏光板係以其偏光板側貼附於液晶單元之辨視側,構成偏光板之套組的背面側偏光板係貼附於液晶單元之背面側,以85℃加熱240小時後的翹曲量之絕對值係在0.5mm以下,較佳為0.3mm以下。
依據本發明,可解除前面板經一體化之液晶顯示板在高溫環境下之翹曲,可得到在高溫環境下容於最終製品的框架內之前面板一體型液晶顯示板。
10‧‧‧前面板
20‧‧‧黏著劑或紫外線硬化型樹脂
30‧‧‧前面側偏光板
35a,35b‧‧‧前面側偏光板的透明保護膜
37‧‧‧前面側偏光板的偏光器
40‧‧‧前面板一體型偏光板
50‧‧‧背面側偏光板
55a,55b‧‧‧背面側偏光板的透明保護膜
57‧‧‧背面側偏光板的偏光器
60‧‧‧液晶單元
80‧‧‧前面板一體型液晶顯示板
第1圖係表示本發明之偏光板套組的較佳層結構例子之概略剖面圖。
第2圖係表示本發明之前面板一體型液晶顯示板的較佳層結構例子之概略剖面圖。
以下,用圖式適當說明本發明的偏光板之套組及使用該套組之前面板一體型液晶顯示板,惟本發明不限於該等實施形態。
首先,本發明之偏光板套組係由前面板一體型偏光板40與背面側偏光板50所構成。第1圖係表示本發明之偏光板套組之較佳層結構的例子之概略剖面圖。參照第1圖,本發明構成偏光板套組的前面板一體型偏光板40,係配置於液晶單元之辨視側、且將配置於距液晶單元較遠側之前面板10經由紫外線硬化型樹脂或黏著劑20貼合於前面側偏光板30者。又,前面側偏光板30係於前面側偏光板的偏光器37的兩面分別貼合有前面側偏光板的透明保護膜35a、35b者。再者,背面側偏光板50係於背面側偏光板的偏光器57的兩面分別貼合有背面側偏光
板的透明保護膜55a、55b者。
因為本發明之前面板10有抑制液晶單元的翹曲或保護之作用,故其係選用楊氏模數為2GPa以上者。前面板10只要是滿足前述楊氏模數即可,可為單層或積層而成者。因為係配置於如上所述之液晶單元之辨視側,具體而言係配置於最終製品之最外面,故預想為在室外或半室外使用。因此,從耐久性之觀點來看,宜為由玻璃及強化玻璃等無機材料、聚碳酸酯樹脂、丙烯酸樹脂等有機材料等所構成。上述前面板只要是楊氏模數為2GPa以上者即可,例如可為構成觸控板之強化玻璃或膜。觸控板之類型並無特別限定,可例示:靜電容量式、表面聲波式、電阻膜式、電磁感應式、感光式、紅外線式等。前述前面板10亦可具有抗反射、抗髒污、遮蔽電磁波、遮蔽近紅外線、調整顏色、或者防止玻璃飛散等功能。具有所述功能之前面板,可為例如,於上述前面板的至少一個面積層有具有該等功能之至少一種以上的膜層者。所述含多層之前面板,亦可是例如以於如上所述之有機材料或無機材料的基板直接塗佈用以賦予上述功能之有效劑之方法、或貼合另行作成之具有如上所述之功能的功能性膜而作成。
貼合前面板10及前面側偏光板30之紫外線硬化型樹脂或黏著劑20宜為其折射率為接近前面板10之透明者。藉由採用該種紫外線硬化型樹脂或黏著劑,可消除前面板與偏光板的界面之反射或光的散射,提高辨視性。
紫外線硬化性樹脂可使用(甲基)丙烯酸酯或環氧樹脂等一般的紫外線硬化性液狀物。而且,黏著劑可使用以丙烯酸系聚合物、聚矽氧系聚合物、聚酯、聚胺酯、聚醚等為基質聚合物者。其中,係以使用如丙烯酸系黏著劑般光學上之透明度優異、透明度高之丙烯酸系黏著劑為較佳。其中,「(甲基)丙烯酸酯((meth)acrylic ester)」可意指丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯中之任一者,其他所謂(甲基)丙烯酸鹽((meth)acrylate)等之「(甲基)」亦代表相同意義。
本發明中,含偏光器37之前面側偏光板30,將之以85℃加熱100小時後之膜的延伸方向(以下亦稱為吸收軸方向)之尺寸變化率,較佳為1.2%以上3.0%以下,更佳為1.3%以上2.0%以下。前面側偏光板之尺寸變化率之上限若遠超過3.0%,則有因在高溫環境下偏光板的收縮導致自液晶單元剝離之虞。
適用偏光器57之背面側偏光板50,將之以85℃加熱100小時後的吸收軸方向之尺寸變化率,係以0.1%以上1.1%以下者為較佳,以0.5%以上1.1%以下為更佳。背面側偏光板之尺寸變化率之下限值若較0.1%更低,則有礙於光學特性,於液晶顯示時有發生對比度低的問題之虞。
本發明之偏光板套組中,構成前面側偏光板之偏光器37,係以較構成配置於液晶單元之背面側的背面側偏光板50之背面側偏光板的偏光器57(以下亦稱為
偏光器57)厚的形態為較佳。構成前面側偏光板之偏光器37的厚度較佳為20μm以上。液晶單元之背面側偏光板50之偏光器57的厚度較佳為15μm。將滿足該等條件之偏光板套組配置於液晶單元60的兩面時係能有效抑制前面板一體化之液晶顯示板(第2圖)的翹曲量。
就前面側及背面側之偏光板所使用之偏光器而言,只要滿足上述之尺寸變化率之相關條件及/或偏光器的厚度,即可使用任意之合適者。就偏光器而言,可使用於聚乙烯醇系樹脂膜吸附定向有雙色性色素者。構成偏光器之聚乙烯醇系樹脂係可藉由將聚乙酸乙烯酯系樹脂皂化而得。就聚乙酸乙烯酯系樹脂而言,在為乙酸乙烯酯之均聚物的聚乙酸乙烯酯之外,可例示乙酸乙烯酯、及可與之共聚合的其他單體之共聚物等。就可共聚於乙酸乙烯酯之其他單體而言,可列舉例如:不飽和羧酸類、烯烴類、乙烯醚類、不飽和磺酸類、具有銨基之丙烯醯胺類等。聚乙烯醇系樹脂之皂化度一般為85至100莫耳%左右,較佳為98莫耳%以上。該聚乙烯醇系樹脂亦可經進一步改質,例如,亦可使用經醛類改質之聚乙烯甲醛或聚乙烯縮醛等。而且,聚乙烯醇系樹脂之聚合度一般為1,000至10,000左右,較佳為1,500至5,000左右。具體而言,就聚乙烯醇系樹脂或雙色性色素來說,可列舉例如:日本特開2012-159778號所例示之聚乙烯醇系樹脂或雙色性色素。
將該聚乙烯醇系樹脂製膜而得者,可使用作為偏光器之未加工膜。將聚乙烯醇系樹脂進行製膜之方
法並無特別限定,可藉由日本特開2012-159778號所記載的方法等公知方法來製膜。含聚乙烯醇系樹脂之未加工膜的膜厚並無特別限定,例如,1至150μm左右。若亦考慮延伸的容易度等,則以其膜厚為10μm以上為較佳。
而且,偏光器係例如經由將如上所述之聚乙烯醇系樹脂膜一軸延伸之步驟進行延伸,將聚乙烯醇系樹脂膜以雙色性色素染色以吸附該雙色性色素的步驟;將吸附有雙色性色素之聚乙烯醇系樹脂膜以硼酸水溶液處理之步驟;及在該以硼酸水溶液進行的處理之後進行水洗之步驟;最後使其乾燥而製造。偏光器之製造步驟中,聚乙烯醇系樹脂膜之延伸、染色、硼酸處理、水洗步驟、乾燥步驟,亦可例如依據日本特開2012-159778號所記載的方法進行。
本發明所定義的前面側偏光板30及背面側偏光板50皆具有以上述方式製造之於偏光器的至少一個面積層有透明保護膜之構造。就該透明保護膜而言,可使用由適當的透明樹脂所形成者。具體而言,較佳為使用由透明度或均勻的光學特性、機械強度、熱安定性等為優異的聚合物所成者。就此種透明保護膜而言,可使用例如:三乙酸纖維素及二乙酸纖維素等纖維素系膜,聚對苯二甲酸乙二酯、聚間苯二甲酸乙二酯及聚對苯二甲酸丁二酯等聚酯系膜,聚(甲基)丙烯酸甲酯及聚(甲基)丙烯酸乙酯等丙烯酸樹脂系膜,聚碳酸酯系膜、聚醚碸系膜、聚碸系膜、聚醯亞胺系膜、聚烯烴系膜、聚降莰烯系膜等,惟不限定
於該等者。
適用於前面側偏光板30之透明保護膜35a、35b及適用於背面側偏光板50之透明保護膜55a、55b可為相同者,亦可為分別獨立而相異者。而且,亦可為沒有接近液晶單元者之透明保護膜之35b或55a的兩者或一者之形態。於本發明,以至少一個設於偏光板之液晶單元側之透明保護膜具有面內相位差為較佳。
透明保護膜之面內相位差可藉由一軸延伸或二軸延伸賦予。該面內相位差值雖只要調配所用之液晶單元之種類適宜設定即可,惟一般而言係以30nm以上為較佳。面內相位差值之上限並無特別限定,惟例如在300nm左右即為充分。
上述透明保護膜亦可在貼合至偏光器之前,於其貼合面施行皂化處理、電暈放電處理、底塗處理、錨塗處理等易接著處理。透明保護膜的厚度一般係於5至200μm左右之範圍,較佳為於10μm以上,更佳為於80μm以下,又更佳為於40μm以下。
在透明保護膜的表面,亦可視所需而設置硬塗層、抗反射層或防眩層等表面處理層。硬塗層係為了防止偏光板表面的損傷而形成之表面處理層,主要可由紫外線硬化型樹脂、例如由丙烯酸系或聚矽氧系等樹脂中適宜地選出與透明保護膜之密著性或硬度為優異者,而形成於透明保護膜的表面。
而且,抗反射層係以防止於偏光板表面的
外部光線反射為目的而形成的表面處理層,係可以公知的方法形成。防眩層係為了防止外部光線映射於偏光板的表面所產生的辨視性障礙而形成的表面處理層,一般而言係例如藉由噴砂方式或壓紋加工方式等粗面化方式或是於紫外線硬化型樹脂混合透明微粒子之方式等,使透明保護膜的表面成為凹凸結構之方式形成。
將於偏光器之至少一個面貼合有上述透明保護膜者作為偏光板。偏光板可為於偏光器的兩面貼合有上述透明保護膜者。偏光器與透明保護膜的貼合並無特別限定,惟可使用含環氧系聚合物之接著劑或黏著劑等進行。該接著劑層或黏著劑層係作為水溶液的塗佈乾燥層等而形成者,亦可在調整該水溶液時,視所需而調配其他添加劑或酸等觸媒。
本發明中,偏光板於使用時,可積層一層或二層以上表現其他光學功能之光學層而使用。該光學層並無特別限定,可列舉例如:反射層、半透過型反射層、相位差板、增亮膜等。偏光板亦可為下述者:於前述含偏光器與透明保護膜之偏光板進一步積層有相位差板之橢圓偏光板或圓偏光板、前述含偏光器與透明保護膜之偏光板的單側為視野角補償膜之偏光板、或是於含前述偏光器、透明保護膜之偏光板進一步積層有增亮膜之偏光板。
相位差板,尤其是能夠形成行動用途之圖像顯示裝置所使用之橢圓偏光或圓偏光型態的複合偏光板之λ板(1/2 λ板或1/4 λ板),係可有效用於積層在前述保
護膜上。橢圓偏光或圓偏光型態的複合偏光板係具有下述功能:當入射之偏光方向為直線偏光時,將偏光方向轉換為橢圓偏光或圓偏光;當入射之偏光方向為橢圓偏光或圓偏光時,將偏光方向轉換為直線偏光。尤其,可以將橢圓偏光或圓偏光轉換為直線偏光、將直線偏光轉換為橢圓偏光或圓偏光之相位差板,係使用所謂1/4 λ板。而且,1/2 λ板具有轉換直線偏光的方向之功能。
就相位差板的具體例而言,可例示:將選自聚碳酸酯系、聚乙烯醇系、聚苯乙烯系、聚甲基丙烯酸甲酯系、如聚丙烯之聚烯烴系、聚芳酯系、聚醯胺系、聚烯烴系、聚降莰烯系等的聚合物進行延伸處理而得之延伸膜。該延伸膜可為經一軸延伸或二軸延伸等適宜的方式處理者。而且,亦可為藉由施加與熱收縮性膜接著之狀態下的收縮力及/或延伸力而調控膜的厚度方向之折射率之雙折射性膜。
增亮膜係以提高液晶顯示裝置等之亮度為目的而使用,其例可列舉:設計成將折射率之非等向性互為相異之薄膜膜積層複數片,使反射率產生非等向性之反射型偏光分離膜片;於膜基材上支撐膽固醇狀(cholesteric)液晶聚合物的定向膜或其定向液晶層之圓偏光分離膜片等。
於本發明中,背面側偏光板50係以使用將一層或二層以上之上述表現其他光學功能之光學層積層於距離液晶單元較遠之側為較佳。
上述各種光學層係使用黏著劑或接著劑以與偏光板一體化,為此所使用之黏著劑或接著劑並無特別限定,只要選用適當者即可。從接著作業的簡便性、防止光學應變的發生等之觀點來看,係以使用黏著劑為較佳。黏著劑並無特別限定,例如可使用以丙烯酸系聚合物、聚矽氧系聚合物、聚酯、聚胺酯、聚醚等作為基質聚合物者。其中,較佳為選用如丙烯酸系黏著劑般,在光學上為透明度優異、保持適度的潤濕性或凝集力、與基材之接著性亦優異、進一步具有耐熱性等、在高溫環境下不會發生浮起或剝落等剝離問題者。
而且,於黏著劑層亦可視所需而含有用以表現光散射性之微粒子,亦可調配含玻璃纖維或玻璃珠粒、樹脂珠粒、金屬粉或其他的無機粉末等之充填劑、顏料或著色劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑等。紫外線吸收劑中,係有水楊酸酯系化合物或二苯甲酮系化合物、苯并三唑系化合物、氰基丙烯酸鹽系化合物、鎳錯鹽系化合物等。
於構成前述偏光板之透明保護膜或設於偏光板上的光學層可設置用以與液晶單元等其他構件接著之黏著劑層。而該黏著劑層可由丙烯酸系等依照過去標準為適當的黏著劑形成。尤其是從防止在高溫環境下之剝落現象、防止熱膨張差等所造成的光學特性降低或前面板一體型液晶顯示板的翹曲、以及形成高品質且耐久性優異的液晶圖像裝置等觀點來看,係以耐熱性優異的黏著劑層為較佳。黏著劑層只要視所需而設於必需之面即可,例如,若
以含偏光器與透明保護膜之偏光板的透明保護膜來說,只要視所需而於透明保護膜之單面或兩面設置黏著劑層即可。又,黏著劑層可適當使用例如:丙烯酸系、聚矽氧系、聚酯系、聚胺酯系、聚醚系、橡膠系等者。
當設於偏光板或光學構件之黏著劑層露出表面時,在將該黏著劑層供於實用為止之前,為了防止汙染等目的,較佳為暫時附以分隔件。分隔件可為藉由於合乎上述透明保護膜等之適宜的薄片狀物上,並視所需設置以聚矽氧系或長鏈烷系、氟系或硫化鉬等適宜的剝離劑所成之剝離塗層之方式等而形成。
以上所說明的本發明之偏光板套組,液晶單元之短邊與前述前面側偏光板30之吸收軸所成之角度,一般為±45度以內,較佳為±10度以內。液晶單元之長邊與前述背面側偏光板的吸收軸所成之角度,一般為±45度以內,較佳為±10度以內。前面側偏光板30,其吸收軸為與液晶單元的短邊方向略呈平行,更佳係背面側偏光板為其吸收軸與液晶單元的長邊方向略呈平行。
其次,說明本發明之前面板一體型液晶顯示板。本發明之前面板一體型液晶顯示板,係將前述前面板一體型偏光板40及背面側偏光板50貼合於液晶單元者,第2圖係表示本發明之前面板一體型液晶顯示板之較佳層結構例的概略剖面圖。參照第2圖,本發明之前面板一體型液晶顯示板80,係經由黏著劑分別將於第1圖之構成偏光板套組的前面板一體型偏光板40貼合於液晶單元
60之辨視側、將背面側偏光板50貼合於液晶單元60之背面側的結構。
就液晶單元60與偏光板套組之貼合所用的黏著劑而言,較佳為以透明度、耐候性、耐熱性等優異的丙烯酸系樹脂作為基質聚合物之黏著劑。
本發明之前面板一體型液晶顯示板80以85℃加熱240小時後的翹曲量,絕對值係在0.5mm以下,較佳為0.3mm以下者。因此,為可抑制在高溫環境下之翹曲,容於最終製品的框架內之前面板一體型液晶顯示板。
以下由實施例及比較例進一步具體說明本發明,惟本發明並不限定於該等例子。例中,表示含有量至使用量之%及份若無特別註明,即為重量標準。
前面側偏光板(偏光板1)係以下述方式製作。首先,將厚度60μm之聚乙烯醇膜(平均聚合度約2,400,皂化度99.9莫耳%以上)藉由乾式延伸而一軸延伸為約5倍,並保持繃緊的狀態,於60℃的純水中浸漬1分鐘後,於碘/碘化鉀/水的重量比為0.05/5/100之水溶液中以28℃浸漬60秒鐘。之後,於碘化鉀/硼酸/水的重量比為8.5/8.5/100之水溶液中以72℃浸漬300秒鐘。繼而,以26℃的純水洗淨20秒鐘後,於65℃乾燥,得到於聚乙烯醇膜吸附定向有碘之厚度23μm之偏光器。其次,於該偏光器之單側塗
佈環氧系接著劑,該環氧系接著劑係於100份水中溶解3份羧基改質聚乙烯醇[得自KURARAY股份有限公司,商品名“KL-318”],並於該水溶液中添加1.5份水溶性環氧樹脂之聚醯胺環氧系添加劑[得自田岡化學工業股份有限公司,商品名“Sumirez Resin 650(30)”、固形分濃度30%之水溶液]者,貼合作為透明保護膜之厚度40μm之三乙酸纖維素膜[Konica Minolta Opto股份有限公司製之商品名“KC4UY”],於其相反側使用前述接著劑貼合為降莰烯系樹脂且未經延伸之膜[日本Zeon股份有限公司製之商品名“ZEONOR”]。
背面側偏光板(偏光板2)係以下述方式製作。首先,將厚度30μm之聚乙烯醇膜(平均聚合度約2,400、皂化度99.9莫耳%以上)藉由乾式延伸而一軸延伸為約5倍,並保持繃緊的狀態,於60℃的純水中浸漬1分鐘後,於碘/碘化鉀/水的重量比為0.05/5/100之水溶液中以28℃浸漬60秒鐘。之後,於碘化鉀/硼酸/水的重量比為8.5/8.5/100之水溶液中以72℃浸漬300秒鐘。繼而,以26℃的純水洗淨20秒鐘後,以65℃乾燥,得到於聚乙烯醇膜吸附定向有碘之厚度11μm之偏光器。對該偏光器以與前面側偏光板相同的方法貼合透明保護膜。之後,於TAC面側貼合5μm厚之黏著材[lintec股份有限公司製之商品名“# L2”],並於其上貼合26μm厚之增亮膜(3M製之商品名“Advanced Polarized Film,Version 3”)。
對於上述(1)所製作之前面側偏光板及背
面側偏光板,高溫環境下之偏光板之尺寸變化率係以後述方法測定。首先,將所製作的各個偏光板裁切為長度方向30mm至50mm、寬度方向20至50mm之正方形或長方形,並於85℃之環境下靜置100小時。其次,使用NIKON股份有限公司製之二維測定器“NEXIV VMR-12072”測定裁切時長度方向(吸收軸方向)的尺寸(L0)及於高溫環境下靜置後之長度方向的尺寸(L1),由下式求出尺寸變化率(%)。結果示於表1之「偏光板之尺寸變化率」一欄。
尺寸變化率=[(L0-L1)/L0]×100
(1)所製作之偏光板之套組貼合於液晶單元,製作前面板一體型液晶顯示板。於(1)所製作之偏光板的降莰烯系樹脂“ZEONOR”側的表面塗佈厚度20μm之黏著劑[Lintec股份有限公司製之商品名“P-3132”]後,以偏光器之吸收軸對於液晶單元之短邊成為平行之方式,將前面側偏光板裁切為5吋,並以偏光器之吸收軸對於液晶單元之長邊成為平行之方式,將背面側偏光板裁切為5吋。其次,將經裁切的偏光板分別於黏著劑側貼合至液晶單元,於前面側偏光板的三乙酸纖維素膜側塗佈紫外線硬化型光學彈性樹脂[Dexerials股份有限公司製之商品名“Super View Resin”],於其上積層楊氏模數為70GPa且厚度為0.55mm之前面板[Corning公司製之商品名“Gorilla”]。之後,由前面板側實施紫外線照射[Fusion UV Systems公司製之“D
Bulb”、累計光量1200mJ/cm2],製作前面板一體型液晶單元。
對於上述(2)所製作之前面板一體型液晶顯示板,以後述方法測定高溫環境下之翹曲量。首先,將所製作之前面板一體型液晶顯示板於85℃的環境下靜置240小時後,以前面板為上側置於NIKON股份有限公司製之二維測定器“NEXIV VMR-12072”的測定台上。其次,將焦點對在測定台的表面,以該處作為標準,將焦點對在前面板一體型液晶顯示板的4角部、4邊之各中央及前面板一體型液晶顯示板表面的中央,測定至作為標準的焦點之距離後,將至測定台之距離的絕對值之最長距離作為翹曲量。測定結果係示於表1之「翹曲量」一欄。
於基材膜上塗佈聚乙烯醇水溶液,乾燥,製作為偏光器製造用的未加工之積層膜。其中,基材膜係厚度110μm且融點163℃之聚丙烯膜。
其次,將平均聚合度1,100且皂化度99.5莫耳%之乙醯乙醯基改質聚乙烯醇粉末(日本合成化學工業股份有限公司製之商品名“GOHSEFIMERTM Z-200”)溶解至95℃的熱水中,調製濃度3%之水溶液。於該水溶液中,以每聚乙烯醇的固形分6份為5份之比例,混合作為交聯劑之水溶性聚醯胺環氧樹脂(田岡化學工業股份有限公司製之商品名“Sumirez Resin650”,固形分濃度30%之水溶液),
作為底塗用塗裝液。
然後,先前之含聚丙烯之基材膜施行電暈放電處理後,將底塗用塗裝液以微凹版塗佈機塗裝於其電暈放電處理面,以80℃乾燥10分鐘,形成厚度0.2μm之底塗層。
其次,將平均聚合度2,400且皂化度98.0至99.0莫耳%之聚乙烯醇粉末(得自KURARAY股份有限公司,商品名“PVA124”)溶解至95℃的熱水中,調製濃度8%之聚乙烯醇水溶液。將所得之水溶液使用膜唇塗佈機(lip coater)以室溫塗裝於前述基材膜之底塗層上,以80℃乾燥20分鐘,製作包含基材膜/底塗層/聚乙烯醇層之積層膜。
將所得之積層膜以溫度160℃自由端縱向一軸延伸5.8倍。藉此操作,所得之積層延伸膜之整體厚度為28.5μm,聚乙烯醇層的厚度為5.0μm。
將所得之積層延伸膜於水/碘/碘化鉀的重量比為100/0.35/10之水溶液中以26℃浸漬90秒鐘而染色後,以10℃之純水洗淨。其次,將該積層膜於水/硼酸/碘化鉀的重量比為100/9.5/5之水溶液中以76℃浸漬300秒鐘,使聚乙烯醇交聯。繼而,以10℃的純水洗淨10秒鐘,最後以80℃進行乾燥處理200秒鐘。藉由以上操作,製作於聚丙烯基材膜上形成含吸附定向碘之聚乙烯醇層之偏光器的偏光性積層膜。
於與上述所製作之偏光性積層膜的基材膜相反之面(偏光器面),塗佈於100份水中溶解3份羧基改質聚乙烯醇[得自KURARAY股份有限公司,商品名“KL-318”]、
並於該水溶液中添加1.5份水溶性環氧樹脂之聚醯胺環氧系添加劑[得自田岡化學工業股份有限公司,商品名“Sumirez Resin 650(30)”,固形分濃度30%之水溶液]的環氧系接著劑,貼合作為透明保護膜之厚度25μm之三乙酸纖維素膜(TAC)[Konica Minolta Opto股份有限公司製之商品名“KC2UA”],藉由僅剝離基材膜,得到含TAC/聚乙烯醇系偏光器/底塗層之偏光板。
其次,於底塗面側塗裝包含環氧化合物與光陽離子聚合起始劑之紫外線硬化型接著劑,貼合為降莰烯系樹脂且未經延伸之膜[日本Zeon股份有限公司製之商品名“ZEONOR”],由降莰烯系樹脂側實施照射紫外線[Fusion UV Systems公司製之“D Bulb”、累計光量1200mJ/cm2],使接著劑硬化,藉此得到TAC/聚乙烯醇系偏光器/底塗層/降莰烯系樹脂之偏光板(3)。
之後,於TAC面側貼合5μm厚之黏著材[lintec股份有限公司製之商品名“# L2”],並於其上貼合26μm厚之增亮膜(3M製之商品名“Advanced Polarized Film,Version 3”)。
對於上述所製作之偏光板(3),將偏光板裁切成大小為長度方向30mm至50mm、寬度方向20至50mm之正方形或長方形。以與實施例1相同的方式,求出尺寸變化率(%)。
除了前面側偏光板為將偏光板(2)TAC面側之黏著劑及增亮膜除去者,於作為背面側偏光板之偏光板(3)的降莰
烯系樹脂“ZEONOR”側的表面塗佈前述黏著劑後貼合於液晶單元以外,係以與實施例1相同的方式,製作前面板一體型液晶單元,並測定高溫環境下之翹曲量。結果示於表1之「翹曲量」一欄。
除了使用除去實施例1所用之背面側偏光板(偏光器的厚度為11μm者)之TAC面側的黏著劑及增亮膜者作為貼合於液晶單元之前面側偏光板以外,係以與實施例1相同的方式,製作前面板一體型液晶顯示板,測定高溫環境下之翹曲量。結果示於表1之「翹曲量」一欄。
前面側偏光板係以下述方式製作。首先,將厚度75μm之聚乙烯醇膜(平均聚合度約2,400、皂化度99.9莫耳%以上)藉由乾式延伸而一軸延伸為約5倍,並保持繃緊的狀態,於60℃的純水中浸漬1分鐘後,於碘/碘化鉀/水的重量比為0.05/5/100之水溶液中以28℃浸漬60秒鐘。之後,於碘化鉀/硼酸/水的重量比為8.5/8.5/100之水溶液中以72℃浸漬300秒鐘。繼而,以26℃的純水洗淨20秒鐘後,以65℃乾燥,得到於聚乙烯醇膜吸附定向有碘之厚度28μm之偏光器。其次,於該偏光器之單側塗佈於100份水中溶解3份羧基改質聚乙烯醇[得自KURARAY股份有限公司,商品名“KL-318”],並於該水溶液中添加有1.5份水溶性環氧樹脂之聚醯胺環氧系添加劑[得自田岡化學工
業股份有限公司,商品名“Sumirez Resin 650(30)”、固形分濃度30%之水溶液]的環氧系接著劑,貼合作為透明保護膜之厚度40μm之三乙酸纖維素膜[Konica Minolta Opto股份有限公司製之商品名“KC4UY”],得到含TAC/PVA層之偏光板。
之後,對於上述所作成之偏光板,將偏光板裁切成大小為長度方向30mm至50mm、寬度方向20至50mm之正方形或長方形,以與實施例1相同的方式,求出尺寸變化率(%)。
背面側偏光板係以下述方式作成。首先,於基材膜上塗佈聚乙烯醇水溶液,進行乾燥,製作作為偏光器製造用之未加工的積層膜。其中,係以厚度110μm且融點163℃之聚丙烯膜作為基材膜。
其次,將平均聚合度1,100且皂化度99.5莫耳%之乙醯乙醯基改質聚乙烯醇粉末(日本合成化學工業股份有限公司製之商品名“GOHSEFIMERTM Z-200”)溶解至95℃的熱水中,調製濃度3%之水溶液。於該水溶液中,以每聚乙烯醇的固形分6份為5份之比例混合作為交聯劑之水溶性聚醯胺環氧樹脂(田岡化學工業股份有限公司製之商品名“Sumirez Resin650”,固形分濃度30%之水溶液),作為底塗用塗裝液。
然後,對先前之含聚丙烯的基材膜施行電暈放電處理後,將底塗用塗裝液以微凹版塗佈機塗裝於其電暈放電處理面,以80℃乾燥10分鐘,形成厚度0.2μm之底塗層。
其次,將平均聚合度2,400且皂化度98.0至99.0莫耳%之聚乙烯醇粉末(得自KURARAY股份有限公司,商品名“PVA124”)溶解至95℃的熱水中,調製濃度8%之聚乙烯醇水溶液。將所得之水溶液使用膜唇塗佈機以室溫塗裝於前述基材膜之底塗層上,以80℃乾燥20分鐘,製作包含基材膜/底塗層/聚乙烯醇層之積層膜。
將所得之積層膜以溫度160℃自由端縱向一軸延伸5.8倍。藉此操作,所得之積層延伸膜之整體厚度為28.5μm,聚乙烯醇層的厚度為5.0μm。
將所得之積層延伸膜於水/碘/碘化鉀的重量比為100/0.35/10之水溶液中以26℃浸漬90秒鐘而染色後,以10℃之純水洗淨。其次,將該積層膜於水/硼酸/碘化鉀的重量比為100/9.5/5之水溶液中以76℃浸漬300秒鐘,使聚乙烯醇交聯。繼而,以10℃之純水洗淨10秒鐘,最後以80℃進行乾燥處理200秒鐘。藉由以上操作,於聚丙烯基材膜上製作形成含吸附定向碘之聚乙烯醇層之偏光器的偏光性積層膜。
於與上述所製作之偏光性積層膜的基材膜相反之面(偏光器面),塗佈於100份水中溶解3份羧基改質聚乙烯醇[得自KURARAY股份有限公司,商品名“KL-318”],並於該水溶液中添加有1.5份為水溶性環氧樹脂之聚醯胺環氧系添加劑[得自田岡化學工業股份有限公司,商品名“Sumirez Resin 650(30)”,固形分濃度30%之水溶液]的環氧系接著劑,貼合作為透明保護膜之厚度25μm之三
乙酸纖維素膜(TAC)[Konica Minolta Opto股份有限公司製之商品名“KC2UA”],藉由僅剝離基材膜,得到含TAC/聚乙烯醇系偏光器/底塗層之偏光板。之後,於TAC面側貼合5μm厚之黏著材[Lintec股份有限公司製之商品名“# L2”],並於其上貼合26μm厚之增亮膜,(3M製之商品名“Advanced Polarized Film,Version 3”)。
對於上述所作成之偏光板,將偏光板裁切成大小為長度方向30mm至50mm、寬度方向20至50mm之正方形或長方形,以與實施例1相同的方式,求出尺寸變化率(%)。
之後,於無透明保護層之偏光器面直接塗佈厚度20μm之黏著劑[Lintec股份有限公司製之商品名“P-3132”]後,以與實施例1相同的方式製作前面板一體型液晶顯示板,測定高溫環境下之翹曲量。結果示於表1之「翹曲量」一欄。
除了使用實施例1所用之前面側偏光板(偏光器的厚度為23μm者)作為貼合於液晶單元之背面側偏光板以外,係以與實施例1相同的方式,製作前面板一體型液晶顯示板,測定高溫環境下之翹曲量。結果示於表1之「翹曲量」一欄。
除了使用除去實施例1所用之背面側偏光板(偏光器的厚度為11μm者)之TAC面側的黏著劑及增亮膜者作為貼合於液晶單元之前面側偏光板,使用實施例1所用之前
面側偏光板(偏光器的厚度為23μm者)作為貼合於液晶單元之背面側偏光板以外,係以與實施例1相同的方式製作前面板一體型液晶顯示板,測定高溫環境下之翹曲量。結果示於表1之「翹曲量」一欄。
由表1之結果可知,於實施例1至4,前面板一體型液晶顯示板,係液晶單元之前面側之偏光板以85℃加熱100小時後的吸收軸方向之尺寸變化率較背面側偏光板以85℃加熱100小時後的吸收軸方向之尺寸變化率大之組合。
於實施例1至4,前面板一體型液晶顯示板係滿足:液晶單元之前面側之偏光板以85℃加熱100小時後的吸收軸方向之尺寸變化率為1.2%以上,背面側偏光板以85℃加熱100小時後的吸收軸方向之尺寸變化率為1.1%
以下之組合。而且,於實施例1、2及4,構成前面側偏光板之偏光器係較構成背面側偏光板之偏光器更厚。
於實施例1至4,在高溫環境下240小時靜置後之前面板一體型液晶顯示板的翹曲量,已知絕對值係在0.5mm以下。
依據本發明,可解除前面板經一體化之液晶顯示板在高溫環境下之翹曲,可得到在高溫環境下容於最終製品的框架內之前面板一體型液晶顯示板。
Claims (6)
- 一種偏光板之套組,其係有配置於液晶單元之辨視側,將楊氏模數(Young's modulus)為2Gpa以上、且於距液晶單元較遠側之前面板,經由紫外線硬化型樹脂或黏著劑貼合於前面側偏光板之前面板一體型偏光板,與配置於前述液晶單元之背面側之背面側偏光板的套組;其中,前述前面側偏光板於未貼合於前述前面板之狀態下,以85℃加熱100小時後的吸收軸方向之尺寸變化率為1.2%以上,前述背面側偏光板以85℃加熱100小時後的吸收軸方向之尺寸變化率為1.1%以下。
- 如申請專利範圍第1項所述之偏光板之套組,其中,前述前面側偏光板及前述背面側偏光板皆具有於含聚乙烯醇系樹脂膜之偏光器的至少一個面積層透明保護膜之構造,構成前述前面側偏光板之偏光器係較構成前述背面側偏光板之偏光器更厚。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述之偏光板之套組,其中,前述前面側偏光板及前述背面側偏光板皆具有於含聚乙烯醇系樹脂膜之偏光器的兩面積層透明保護膜之構造,至少一個偏光板之設於液晶單元側之透明保護膜係具有面內相位差。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述之偏光板之套組,其中,前述背面側偏光板於距離液晶單元較遠之側積層有其他的光學膜。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述之偏光板之套組,其中,前述前面側偏光板,其吸收軸為與液晶單元的短邊方向略呈平行,前述背面側偏光板,其吸收軸為與液晶單元的長邊方向略呈平行。
- 一種前面板一體型液晶顯示板,其係具備申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述之偏光板之套組與液晶單元,前述構成偏光板之套組的前面板一體型偏光板係以其偏光板側貼附於前述液晶單元之辨視側,前述構成偏光板之套組的背面側偏光板係貼附於前述液晶單元之背面側,以85℃加熱240小時後的翹曲量之絕對值係在0.5mm以下。
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