TWI627478B - 偏光板套組及前面板一體型液晶顯示面板 - Google Patents

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Abstract

提供一種偏光板套組及將彼等貼合在液晶胞而成之前面板一體型液晶顯示面板，其中該偏光板套組係由前面板一體型偏光板及背面側偏光板所構成，該前面板一體型偏光板係使作為液晶顯示面板時在高溫環境下的翹曲量經抑制之前面板一體化而成者。
提供一種偏光板套組及將該偏光板套組貼合在液晶胞而成而之前面板一體型液晶顯示面板，該偏光板套組係前面板一體型偏光板與背面側偏光板之套組，前面板一體型偏光板係由前面側偏光板、及配置在其辨識側且透過紫外線硬化型樹脂或黏著劑而貼合之楊格模數為2GPa以上的前面板所構成，且為配置在液晶胞的辨識側者；而該背面側偏光板係配置在液晶胞的背面側者；相較於從背面側偏光板的偏光器之靠近前面板的面至液晶胞為止之距離，從前面側偏光板的偏光器之遠離前面板的面至液晶胞為止之距離係比較大。

Description

偏光板套組及前面板一體型液晶顯示面板
本發明係有關於一種由前面板一體型偏光板及背面側偏光板所構成之偏光板套組、及將彼等貼合在液晶胞而成之前面板一體型液晶顯示面板，其中該前面板一體型偏光板係使作為液晶顯示面板時在高溫環境下的翹曲量經抑制之前面板一體化而成者。
以往，液晶顯示裝置係被使用在桌上型計算機、電子鐘錶、個人電腦等，近年來，其需求係急遽地増加，最近亦被使用在行動電話、平板型終端設備等等，其用途亦擴大中。該等液晶顯示裝置係一般在液晶胞的表背配置一對偏光板而成為液晶顯示面板。
在最近的市場，隨著畫面大型化的行動電話、平板型終端設備等行動式機器之普及，其構成組件之液晶顯示面板係被要求輕量化、薄型化，而有將液晶胞的玻璃基板和前面板薄化之傾向。又，為了消除在界面之反射和光線散射而使辨識性提升，亦有以黏著劑和紫外線硬化型樹脂使前面板與液晶顯示面板一體化之傾向。
在先前的液晶顯示面板中，因為前面板及液晶胞較厚，所以即便在高溫環境下亦能夠抑制因偏光板的收縮所致之翹曲，但是隨著近年來使在如上述的前面板及液晶胞所使用的玻璃基板薄化之傾向，在高溫環境下使用致使液晶顯示面板產生翹曲，且有最後製品無法被收納在殼體中等之問題。
為了抑制此種液晶顯示面板之翹曲，以往已開發一種藉由變更在液晶胞的辨識側及在與液晶胞的辨識側為相反側(背面側)所配置的偏光板之厚度來抑制液晶顯示面板之翹曲之手法。例如在特開2012-58429號公報(專利文獻1)，係記載一種藉由使在液晶胞的辨識側所配置之偏光板的偏光膜(在本發明稱為偏光器)之厚度，比在液晶胞的背面側所配置之偏光膜更薄來抑制液晶顯示面板之翹曲之方法。
但是，因為在高溫環境下使用液晶顯示面板時所產生之翹曲，係如上述般起因於偏光器的厚度所引起之偏光板的收縮，所以如專利文獻1，使位於辨識側之偏光板的偏光器之厚度薄化之情形，特別是為了提升辨識性而以黏著劑和紫外線硬化型樹脂等使前面板一體化而成之液晶顯示面板的情況，係有產生翹曲之情形，翹曲的抑制常無法獲得滿足。
又，在特許第4666430號公報(專利文獻2)係記載有關液晶顯示元件，其係在使用塑膠基板液晶胞之液晶顯示元件(在本發明稱為液晶顯示面板)，藉由改變構 成液晶胞的辨識側及背面側的偏光板之保護膜的厚度，可抑制塑膠基板液晶胞之翹曲量。若使用該方法，雖然能夠達成抑制液晶胞之翹曲的目的，但是在為了提升辨識性而使偏光板與前面板一體化的狀態下被放置在高溫環境時，如專利文獻2，改變保護膜的厚度之方法中，係有時起因於保護層的熱收縮致使液晶胞產生翹曲，且造成最後製品無法被收納在殼體中的問題。
先前技術文獻 專利文獻
[專利文獻1]日本特開2012-58429號公報
[專利文獻2]日本特許第4666430號公報(特開2002-221715號公報)
本發明係為解決上述先前的課題而進行者，其主要目的係提供一種偏光板套組、及將該偏光板套組貼合在液晶胞而成之前面板一體型液晶顯示面板，其中該偏光板套組係能夠抑制作為液晶顯示面板時在高溫環境下之翹曲量。
亦即，本發明係提供一種偏光板套組，其係前面板一體型偏光板與背面側偏光板之套組，前面板一體型偏光板係由前面側偏光板、及配置在其辨識側且透過 紫外線硬化型樹脂或黏著劑而貼合之楊格模數為2GPa以上的前面板所構成，且為配置在液晶胞的辨識側者；該背面側偏光板係配置在液晶胞的背面側者；相較於從背面側偏光板的偏光器之靠近前面板的面至液晶胞為止之距離，從前面板一體型偏光板的偏光器之遠離前面板的面至液晶胞為止之距離係比較大。
所謂從前面板一體型偏光板的偏光器之遠離前面板的面至液晶胞為止之距離(d1)，典型上，係相當於由在從前面板一體型偏光板的偏光器之遠離前面板的面所層積而成之至少一層透明高分子薄膜及至少一層黏著劑層所構成之積層的厚度。所謂從背面側偏光板的偏光器之靠近前面板的面至液晶胞為止之距離(d2)，典型上，係相當於在背面側偏光板的偏光器之靠近前面板側的面所層積而成之黏著劑層或黏著劑層及透明高分子層之積層的厚度。
從前面板一體型偏光板的偏光器之遠離前面板的面至液晶胞為止之距離(d1)、及從背面側偏光板的偏光器之靠近前面板側的面至液晶胞為止之距離(d2)係只要滿足d1>d2之關係即可，d1及d2的上限值及下限值係不受到限定，但一般d1係至100μm左右，d2係5μm以上。d1與d2之差d1-d2係較佳為95μm以下。
偏光板套組係能夠將以下的各種態樣以各自單獨或組合之形式採用。
在前述偏光板套組中，前述前面側偏光板 及前述背面側偏光板，典型地均是在由聚乙烯醇系樹脂薄膜所構成之偏光器的至少一面，層積透明高分子薄膜的保護膜而成之偏光板。
前述透明高分子薄膜係可以是具有面內相位差之透明高分子薄膜。
在前述偏光板套組的前面側偏光板，亦可在其偏光器之遠離前面板之側設置有由透明高分子薄膜所構成之其他相位差板。
前述偏光板套組的背面側偏光板，亦可在其偏光器之遠離前面板側之側設置透明高分子薄膜以外的光學薄膜。
在前述偏光板套組中，前面側偏光板具有的透明高分子薄膜之總厚度，係以比背面側偏光板具有的透明高分子薄膜之總厚度更厚為佳。
在前述偏光板套組中，前面側偏光板及背面側偏光板均係具有具備長邊及短邊之方形形狀，較佳是前面側偏光板之吸收軸與短邊方向大略平行；背面側偏光板之吸收軸係與長邊方向大略平行。
前述偏光板套組係如以下方式形成前面板一體型液晶顯示面板：構成前述偏光板套組之前面板一體型偏光板，係以其偏光板側黏貼在液晶胞的辨識側；而構成前述偏光板套組之背面側偏光板，係黏貼在液晶胞的背面側。此種前面板一體型液晶顯示面板，係成為在85℃加熱240小時後之翹曲量以絕對值計為0.5mm以下之前面板 一體型液晶顯示面板。
依照本發明，能夠解決使前面板一體化而成之液晶顯示面板於高溫環境下之翹曲，且能夠得到一種在高溫環境下的最後製品收納在殼體之前面板一體型液晶顯示面板。
10‧‧‧前面板
20‧‧‧黏著劑或紫外線硬化型樹脂
25a、25b‧‧‧黏著劑
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
45a、45b‧‧‧黏著劑
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
58‧‧‧亮度提升薄膜
60‧‧‧液晶胞
80‧‧‧前面板一體型液晶顯示面板
d1‧‧‧從前面側偏光板的偏光器之遠離前面板的面至液晶胞為止之距離
d2‧‧‧從背面側偏光板的偏光器之靠近前面板的面至液晶胞為止之距離
第1圖係顯示在本發明之偏光板套組之較佳層結構的例子之概略剖面圖。
第2圖係顯示在本發明之前面板一體型液晶顯示面板之較佳層結構的例子之概略剖面圖。
以下，適當地使用圖式來說明本發明之偏光板套組及使用其之前面板一體型液晶顯示面板，但是本發明係不被該等實施態樣所限定。
本發明的偏光板套組係由前面板一體型偏光板及背面側偏光板所構成。第1圖係顯示在本發明之偏光板套組之較佳層結構的例子之概略剖面圖。首先參照第1圖而進行說明。構成本發明的偏光板套組之前面板一體型偏光板30係配置在液晶胞的辨識側，配置在從液晶胞較遠側之前面板10，係透過紫外線硬化型樹脂或黏著劑20而被貼合在前面側偏光板30。又，前面側偏光板30係在前面側偏光板的偏光器37之兩面，各自貼合前面側偏光板的透明保護膜35a、35b。又，背面側偏光板50係在背面 側偏光板的偏光器57之兩面，各自貼合有背面側偏光板的透明保護膜55a、55b。
前面板因係具有抑制液晶胞之翹曲和保護之功能，所以其楊格模數係設為2GPa以上。前面板係只要滿足前述楊格模數即可，可以是單層或層積而成者。係如上述，前面板係配置在液晶胞的辨識側，具體而言係配置在最後製品之最外面，所以能夠設想係在屋外或半屋外使用。因而，從耐久性之觀點而言，前面板係以由玻璃及強化玻璃等的無機材料、聚碳酸酯樹脂、丙烯酸樹脂等的有機材料等所構成者為適合。上述前面板之楊格模數為2GPa以上時，例如，可以是構成觸控面板之強化玻璃和薄膜。針對觸控面板的方式，係沒有特別限定，可例示靜電容量方式、表面彈性波方式、電阻膜方式、電磁感應方式、光感測器方式、紅外線方式等。前述前面板亦可具有抗反射、防污、遮蔽電磁波、遮蔽近紅外線、調整顏色、或防止玻璃飛散等的功能。具有上述功能之前面板，係例如在上述前面板的至少一面層積具有該等功能之至少1層以上的薄膜層而成者。由此種多層所構成之前面板，係例如可以採用在如上述有機材料或無機材料的基板直接塗布用以賦予上述功能之有效的配劑之方法，或貼合另外製成之具有如上述的功能之機能性的薄膜而製成。
貼合前面板及前面側偏光板之紫外線硬化型樹脂或黏著劑，其折射率係以接近前面板之透明者為適合。藉由採用此種紫外線硬化型樹脂或黏著劑，能夠消除 在前面板與偏光板的界面之反射和光線的散射且使辨識性提升。
作為紫外線硬化性樹脂，係能夠使用(甲基)丙烯酸酯或環氧樹脂等一般的紫外線硬化性液狀物。又，作為黏著劑，係能夠使用將丙烯酸系聚合物、聚矽氧系聚合物、聚酯、聚胺甲酸酯、聚醚等作為基質聚合物者。尤其是如丙烯酸系黏著劑，係具有優異的光學透明性，以使用透明性高的丙烯酸系黏著劑為佳。在此，所謂「(甲基)丙烯酸酯」係意指可以是丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯的任一者，其他稱為(甲基)丙烯酸酯等時「(甲基)」亦是同樣的意義。
在本發明的偏光板套組中，構成前面側偏光板之偏光器37及構成在液晶胞的背面側所配置之背面側偏光板的偏光器57之厚度，係沒有特別限定，構成前面側偏光板之偏光器的厚度，係典型地為5μm以上且30μm以下；液晶胞的背面側偏光板之偏光器的厚度，係典型地為3μm以上且25μm以下。
作為在前面側及背面側的偏光板所使用之偏光器，係只要滿足上述的偏光器之厚度，就能夠使用任意適當者。作為偏光器，係能夠使用二色性色素吸附配向在聚乙烯醇系樹脂薄膜而成者。構成偏光器之聚乙烯醇系樹脂，係能夠藉由將聚乙酸乙烯酯系樹脂皂化來得到。作為聚乙酸乙烯酯系樹脂，可例示乙酸乙烯酯的同元聚合物之聚乙酸乙烯酯、以及乙酸乙烯酯和能夠與其共聚合的其 他單體之共聚物等。作為能夠與乙酸乙烯酯共聚合之其他單體，例如能夠舉出不飽和羧酸類、烯烴類、乙烯醚類、不飽和磺酸類、具有銨基之丙烯醯胺類等。聚乙烯醇系樹脂的皂化度一般為85~100莫耳%左右、較佳為98莫耳%以上。該聚乙烯醇系樹脂亦可進一步被改性，例如，亦能夠使用被醛類改性而成之聚乙烯基甲縮醛、或聚乙烯基乙縮醛等。又，聚乙烯醇系樹脂的聚合度，一般為1000~10,000左右，較佳為1,500~5,000左右。作為具體的聚乙烯醇系樹脂和二色性色素，例如，可舉出在特開2012-159778號公報所例示之乙烯醇系樹脂和二色性色素。
使此種聚乙烯醇系樹脂製膜而成者，係能夠使用來作為偏光器的坯膜。聚乙烯醇系樹脂製膜之方法係沒有特別限制，能夠以眾所周知的方法來製膜。由聚乙烯醇系樹脂所構成之坯膜的厚度係沒有特別限制，例如為1~150μm左右。若亦考量延伸的容易度等時，其厚度係以3μm以上且75μm以下為佳。
偏光器係例如能夠經過以下的步驟，最後使其乾燥而製造：將如上述的聚乙烯醇系樹脂薄膜以單軸延伸步驟進行延伸，以二色性色素使聚乙烯醇系樹脂薄膜染色而使其吸附該二色性色素之步驟；以硼酸水溶液處理經吸附二色性色素之聚乙烯醇系樹脂薄膜之步驟；及在以該硼酸水溶液處理後進行水洗。在偏光器的製造步驟之聚乙烯醇系樹脂薄膜的延伸、染色、硼酸處理、水洗步驟、乾燥步驟亦可依照例如在特開2012-159778號公報所記載 的方法而進行。依據該文獻所記載的方法，係藉由在基材薄膜塗覆聚乙烯醇系樹脂，以形成當作偏光器之聚乙烯醇系樹脂層，且在此層積透明高分子薄膜之保護層而製作偏光板。
在本發明所規定之前面側偏光板及背面側偏光板，係在如上述所製造的偏光器的至少一面層積由透明高分子薄膜所構成之保護膜(在本說明書，亦有時記載為透明保護膜)。作為該透明保護膜，係能夠使用由適當的透明樹脂所形成者。具體而言，係以使用具有優異的透明性和均勻的光學特性、機械強度、熱安定性等之聚合物所構成者為佳。作為此種透明保護膜，例如能夠使用三乙醯基纖維素及二乙醯基纖維素等的纖維素系薄膜；聚對酞酸乙二酯、聚異酞酸乙二酯、聚對酞酸丁二酯的聚酯系薄膜；聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚(甲基)丙烯酸乙酯等的丙烯酸系樹脂薄膜；聚碳酸酯系薄膜；聚醚碸系薄膜；聚碸系薄膜；聚醯亞胺系薄膜；聚烯烴系薄膜；聚降莰烯系薄膜；但是不被該等限定。
應用於前面側偏光板之透明保護膜及應用在背面側偏光板之透明保護膜，係可為相同物，亦可各自獨立且為不同者。亦可以是靠近液晶胞一方的透明保護膜(在第1圖中係35b或55a)之兩者或一方沒有的形態。在本發明中，在至少一方的偏光板之液晶胞側所設置之透明保護膜，係以具有面內相位差為佳。前面側透明保護膜(在第1圖係35a、35b)可以是均具有面內相位差之相位差板。
透明保護膜的面內相位差，係能夠藉由單軸延伸或雙軸延伸而賦予。其面內相位差值係配合所應用的液晶胞之種類而適當地設定即可，一般係以設為30nm以上為佳。面內相位差值的上限係沒有特別限定，例如至300nm左右為充分的。面內相位差值R0係由下述式(I)定義：R0=(nx-ny)×d (I)(式中，nx係表示透明保護膜的面內遲相軸方向之折射率，ny係表示面內進相軸方向(與面內遲相軸方向正交的方向)之折射率，d係表示透明保護膜的厚度)。
偏光器與透明保護膜之貼合，係能夠使用接著劑或黏著劑。作為接著劑，能夠使用含有聚乙烯醇系樹脂和胺甲酸酯樹脂作為主成分之水系接著劑；含有如紫外線硬化型樹脂(環氧系樹脂等)的光硬化型樹脂之光硬化型接著劑。作為黏著劑，能夠使用以丙烯酸系聚合物、聚矽氧系聚合物、聚酯、或聚醚等作為基質聚合物者。
上述透明保護膜係於貼合在偏光器之前，亦可在其貼合面施行皂化處理、電暈處理、底塗處理、錨固劑塗覆處理等的易接著處理。
前面側偏光板及背面側偏光板的透明保護膜之厚度，一般為5~200μm左右的範圍，較佳為10μm以上且80μm以下，更佳為40μm以下。
前面側偏光板30係具備層積在偏光器37之靠近前面板側之保護膜的層35a時，在該保護膜的表面(靠近前面板之側)，亦可依需要而設置硬塗層、抗反射層 或防眩層等的表面處理層。硬塗層係為了防止偏光板表面之刮傷所形成之表面處理層，主要是紫外線硬化型樹脂，例如能夠從丙烯酸系、或聚矽氧系等的樹脂適當地選定與透明保護膜的密著性和硬度優異者，且能夠形成在透明保護膜的表面。
抗反射層係以在偏光板的表面防止外光反射作為目的而形成之表面處理層，能夠使用眾所周知的方法而形成。防眩層係為了防止外光映入偏光板的表面所造成之辨識性阻礙所形成之表面處理層，一般例如能夠如以下的方式形成：藉由噴砂處理方式、壓花加工方式等之粗面化方式；在紫外線硬化型樹脂混合透明微粒子之方式等以使保護層的表面成為凹凸構造。
將上述的透明保護膜貼合在偏光器的至少一面而成者係成為偏光板。作為偏光板，亦可以是將上述的透明保護膜貼合在偏光器的兩面而成者。偏光器與透明保護膜之貼合係沒有特別限定，能夠使用由環氧系聚合物所構成之接著劑、黏著劑等來進行。此種接著劑層或黏著劑層係以水溶液的塗布乾燥層等之方式所形成者。調整其水溶液時，亦能夠依需要而調配其他添加劑或酸等的觸媒。
在本發明之偏光板套組的偏光板中，係除了透明高分子薄膜以外，亦能夠將具有如以下的功能之光學薄膜層積一層或二層以上而使用。作為此種光學薄膜，例如能夠舉出反射層、半透過型反射層、亮度提升薄膜等。例如亦能夠形成為在由前述偏光器及透明保護膜所構成之 偏光板上，進一步層積亮度提升薄膜之偏光板。
在本發明之偏光板套組的偏光板中，亦可將相位差板層積一層或二層以上。例如能夠例示在前述之由偏光器及透明保護膜所構成之偏光板，進一步層積相位差板而成之楕圓偏光板或圓偏光板；及前述之由偏光器及透明保護膜所構成之偏光板的一側(一層保護層)係成為視角補償薄膜之偏光板。
相位差板特別是λ板(1/2 λ板或1/4 λ板)能夠層積在前述的保護層上且有效地使用，該λ板(1/2 λ板或1/4 λ板)係能夠形成被使用在行動式用途的影像顯示裝置之橢圓偏光或圓偏光模式之複合偏光板。橢圓偏光或圓偏光模式的複合偏光板，係入射之偏光方向為直線偏光時，具有改變成為橢圓偏光或圓偏光之功能；入射之偏光方向為橢圓偏光或圓偏光時，具有改變成為直線偏光之功能。特別是作為將橢圓偏光或圓偏光改變成為直線偏光，將直線偏光改變成為橢圓偏光或圓偏光之相位差板，係能夠使用被稱為1/4 λ板者。又，1/2 λ板係具有改變直線偏光的方向之功能。
作為相位差板的具體例，能夠舉出將選自由如聚碳酸酯系、聚乙烯醇系、聚苯乙烯系、聚甲基丙烯酸甲酯系、聚丙烯之聚烯烴系、聚芳香酯系、聚醯胺系、聚烯烴系、聚降莰烯系等之聚合物進行延伸處理而得到之延伸薄膜。此種延伸薄膜係可以單軸、雙軸等適當的方式處理者。又，亦可以是藉由在與熱收縮性薄膜的接著下施 加收縮力及/或延伸力來控制薄膜的厚度方向之折射率而成之雙折射性薄膜。
亮度提升薄膜係以提升在液晶顯示裝置等之亮度作為目的而使用，作為其例子，可舉出層積複數片折射率異方性互相不同的薄膜且以反射率產生異方性的方式設計而成之反射型偏光分離薄片；及在薄膜基材上支撐有膽固醇型液晶聚合物的配向薄膜和其配向液晶層之圓偏光分離薄片等。
上述的各種光學薄膜，係能夠使用黏著劑或接著劑而與偏光板一體化。為了該目的所使用的黏著劑或接著劑係沒有特別限制，選擇適當者而使用即可。從接著作業的簡便性、或防止產生光學變形等的觀點而言，以使用黏著劑為佳。黏著劑係沒有特別限制、例如能夠使用以丙烯酸系聚合物、聚矽氧系聚合物、聚酯、聚胺甲酸酯、聚醚等作為基質聚合物者。其中，選擇而使用如丙烯酸系黏著劑之具有優異的光學透明性，保持適當的濕潤性和凝聚力，且與基材之接著性亦優異，而且具有良好的耐熱性，在高溫環境下不產生浮起或剝離等的剝離問題者為佳。
在黏著劑層亦可依需要而含有用以顯示光散射性之微粒子，亦可含有如玻璃纖維、玻璃珠粒、樹脂珠粒、金屬粉、及其他的無機粉末所構成之填充劑、顏料、著色劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑等。紫外線吸收劑係有水楊酸酯系化合物、二苯甲酮系化合物、苯并三唑系化合物、氰基丙烯酸酯系化合物、鎳錯鹽系化合物等。
在構成前述的偏光板之保護膜或偏光板上所設置之透明高分子薄膜層，係能夠設置用以與液晶胞等其他構件接著之黏著劑層。該黏著劑層係能夠適當地使用丙烯酸系等以往所使用的黏著劑而形成。特別是從防止在高溫環境下的剝落現象；防止因熱膨脹差等引起光學特性降低或前面板一體型液晶顯示面板之翹曲；甚至以高品質形成具有優異耐久性之液晶影像裝置等的觀點而言，係以具有優異的耐熱性之黏著劑層為佳。黏著劑層係依需要要而設置在必要的面即可，例如，言及由偏光器及透明保護膜所構成之偏光板的透明保護膜時，依需要而在透明保護膜的一面或兩面設置黏著劑層即可。又，在黏著劑層，係例如能夠使用丙烯酸系、聚矽氧系、聚酯系、聚胺甲酸酯系、聚醚系、橡膠系等適當的物質。
作為背面側偏光板50，較佳是具有1層或2層以上層積在與液晶胞60相反側(遠離前面板側之側)的最表面之如前述的光學薄膜的層。作為此種光學薄膜，可舉出亮度提升薄膜。
配置在偏光板和光學薄膜之黏著劑層，在將其黏著劑層提供至薄膜的黏著之期間，以防止污染等作為目的，較佳是使用分離膜暫時覆蓋。分離膜係可以藉由在依據上述透明保護膜等之適當的薄物上，依需要而以聚矽氧系或長鏈烷基系、氟系或硫化鉬等適當的離型劑所設置之離型塗布層方式等來形成。
本發明的偏光板套組，係液晶胞的短邊與 前述前面側偏光板30的吸收軸所構成之角度，一般為±45度以內，較佳為±10度以內。液晶胞的長邊與前述背面側偏光板的吸收軸所構成之角度一般為±45度以內，較佳為±10度以內。以前面側偏光板30之吸收軸與液晶胞的短邊方向大略平行，且背面側偏光板之吸收軸與液晶胞的長邊方向大略平行為較佳。
以下說明本發明之前面板一體型液晶顯示面板。在第2圖以概略剖面圖顯示在前面板一體型液晶顯示面板80之較佳層結構的例子。如第2圖所顯示，本發明的前面板一體型液晶顯示面板80，係各自透過黏著劑使構成第1圖的偏光板套組之前面板一體型偏光板40貼合在液晶胞60的辨識側，且使背面側偏光板50貼合在液晶胞60的背面側而成之結構。
前面板一體型偏光板40及背面側偏光板50貼合在液晶胞60，係各自能夠使用黏著劑25b及45a而進行。作為黏著劑，例如能夠例示丙烯酸系聚合物、聚矽氧系聚合物、聚酯、聚胺甲酸酯、或聚醚等作為基質聚合物者。以使用丙烯酸系黏著劑為佳，該丙烯酸系黏著劑係具有優異的光學透明性、良好的耐熱性且在高溫環境下不容易產生浮起、剝落等的剝離問題，而且利用熱膨脹差等來防止光學特性降低或抑制前面板一體型液晶顯示面板之翹曲亦有利的。前面板一體型偏光板40及背面側偏光板50之該等的短邊，係以與液晶胞60的短邊平行之方式貼合。
作為液晶胞的驅動模式，係可以為如VA模 式、IPS模式、TN模式等先前眾所周知的任何模式，前面板一體型偏光板及背面側偏光板所貼合的液晶胞基板，典型地係由玻璃、或透明樹脂等所構成者。
本發明之前面板一體型液晶顯示面板，係以85℃加熱240小時後的翹曲量以絕對值計為0.5mm以下，較佳為0.3mm以下者。因而，成為能夠抑制在高溫環境下之翹曲且最後製品可被收納在殼體中之前面板一體型液晶顯示面板。
[實施例]
揭示實施例及比較例而更具體地說明本發明，但是本發明係不被該等例子限定。例中，表示含量或使用量之%及份，只要未特別記載，就是重量基準。
[實施例1] (1)偏光板套組的製造
前面側偏光板係如以下製造。首先，將厚度30μm的聚乙烯醇薄膜(平均聚合度約2400、皂化度99.9莫耳%以上)，藉由乾式延伸進行單軸延伸至約5倍，進而在保持緊張狀態之狀態下，浸漬在60℃的純水1分鐘之後，於28℃浸漬在碘/碘化鉀/水的重量比為0.05/5/100之水溶液60秒鐘。隨後，於72℃浸漬在碘化鉀/硼酸/水的重量比為8.5/8.5/100之水溶液300秒鐘。接著，使用26℃的純水洗淨20秒鐘之後，以65℃進行乾燥而得到碘在聚乙烯醇薄膜吸附配向之厚度11μm的偏光器。其次，在該偏光器的一側，塗布相對於水100份，溶解3份之羧基改性聚乙烯 醇[從(股)股份公司KURARAY取得之商品名「KL-318」]，且在該水溶液添加1.5份之水溶性環氧樹脂之聚醯胺環氧系添加劑[從田岡化學工業(股)股份公司取得之商品名「Sumirez Resin 650(30)」、固體含量濃度30%的水溶液]而成之環氧系接著劑，而且貼合由透明高分子薄膜所構成之厚度25μm的三乙醯基纖維素薄膜(TAC)[Konica Minolta Opto(股)股份公司製的商品名「KC2UA」]作為保護膜，並且在其相反側使用前述的接著劑，貼合透明高分子薄膜且具有面內相位差90nm之厚度20μm的降莰烯系樹脂層[日本ZEON(股)股份公司製的商品名「ZEONOR」]。隨後，在ZEONOR面側貼合厚度15μm的黏著材[LINTEC(股)股份公司製的商品名「#3」]，且貼合厚度25μm的相位差薄膜，該相位差薄膜係以苯乙烯-順丁烯二酸酐系共聚合樹脂[NOVA Chemicals公司製的商品名「Dylark D332」]作為核層，以調配有平均粒徑200nm的丙烯酸系橡膠粒子約20%之甲基丙烯酸系樹脂[住友化學(股)股份公司製的商品名「TECHNOLLOY S001」]作為皮層而進行三層共擠出，而且將在核層的兩面形成有皮層之三層結構的積層薄膜延伸而得到之透明高分子薄膜且面內相位差值為60nm。
隨後，在相位差薄膜面側貼合厚度25μm的黏著劑[LINTEC(股)股份公司製的商品名「P-119E」]。
如此進行而作為前面側偏光板，係製造從被貼合在前面板之側起，依序層積透明保護膜(TAC)/偏光器/相位差板(Zeonor)/黏著劑/相位差板/黏著劑 (25/11/20/15/25/25，數值係表示各自對應之層的厚度，單位係μm)而成之偏光板。
在此，構成前面側偏光板之透明高分子薄膜(TAC及二層相位差板的厚度之合計)之總厚度係70μm。
背面側偏光板係以與前述前面側偏光板同樣的方法製成偏光器，且以與前面側偏光板同樣的方法貼合厚度25μm的三乙醯基纖維素薄膜[Konica Minolta Opto(股)股份公司製的商品名「KC2UA」]作為透明高分子薄膜的保護膜，並且在其相反側，係使用前述的接著劑，貼合未延伸之厚度23μm的降莰烯系樹脂薄膜[日本ZEON(股)製之商品名「ZEONOR」”]作為透明高分子薄膜。隨後，在TAC面側貼合厚度5μm的黏著材[LINTEC(股)製的商品名「#L2」]，且在此貼合厚度26μm的亮度提升薄膜(3M製的商品名「Advanced Polarized Film,Version 3」)。隨後，在降莰烯系樹脂側貼合厚度25μm的黏著劑[LINTEC(股)製的商品名「P-119E」]。
如此進行，製造背面側偏光板係從較靠近前面板側偏光板之側，依序層積黏著劑/透明保護膜(「ZEONOR」日本ZEON(股)製的商品名)/偏光器/透明保護膜(TAC)/黏著劑/亮度提升薄膜(25/23/11/25/5/26，數值係表示各自對應之層的厚度，單位係μm)而成之偏光板。
在此，構成背面側偏光板之透明高分子薄膜(TAC及未延伸的降莰烯系樹脂薄膜的厚度之合計)之總厚度係48μm。
(前面板一體型液晶顯示面板的製造)
將在上述所製成之偏光板套組使用以下的方法貼合在液晶胞，來製成前面板一體型液晶顯示面板。
將前面側偏光板以偏光器的吸收軸對液晶胞的短邊為平行之方式裁斷成為5英吋大小，且將背面側偏光板以偏光器的吸收軸對液晶胞的長邊為平行之方式裁斷成為5英吋大小。其次，將裁斷後之偏光板各自以黏著劑側貼合在液晶胞，在前面側偏光板的三乙醯基纖維素薄膜側塗布紫外線硬化型光學彈性樹脂[Dexerials(股)製的商品名「Super View Resin」]，且在其上層積楊格模數為70GPa且厚度0.55mm的前面板[Corning公司製的商品名「Gorilla」]。隨後，從前面板側實施照射紫外線[Fusion UV Systems公司製的「D VALVE」、累計光量1200mJ/cm2]而製成前面板一體型液晶顯示面板。
(翹曲量的測定)
針對在上述所製成之前面板一體型液晶顯示面板，使用以下的方法測定在高溫環境下之翹曲量。首先，將所製成之前面板一體型液晶顯示面板，在85℃的環境下靜置240小時之後，使前面板朝上側而放置在(股)Nikon製的二維測定器「NEXIV VMR-12072」之測定台上。其次，將焦點對準測定台的表面，且以其作為基準之後，將焦點對準前面板一體型液晶顯示面板的四方形部、4邊之各中央及前面板一體型液晶顯示面板表面的中央，測定從作為基準之焦點起算的距離之後，將從測定台起算的距離以絕對值 計為最長的距離設作翹曲量。將測定將結果顯示在表1之「翹曲量」的欄。
[實施例2]
前面側偏光板係如以下製造。首先，在基材薄膜上塗布聚乙烯醇水溶液且乾燥而製成成為偏光器製造用的坯膜之積層薄膜。在此，係將厚度110μm且熔點163℃的聚丙烯薄膜設作基材薄膜。
其次，將平均聚合度1,100且皂化度99.5莫耳%的乙醯乙醯基改性聚乙烯醇粉末(日本合成化學工業(股)製的商品名「Gohsefimer Z-200」)溶解在95℃的熱水來調製3%濃度的水溶液。在該水溶液以聚乙烯醇的固體含量每6份以5份的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)製的商品名「Sumirez Resin 650」、固體含量濃度30%的水溶液)，且作為底塗用塗布液。
然後，對前述之由聚丙烯所構成之基材薄膜施行電暈處理之後，在其電暈處理面以微型凹板塗布器塗布底塗用塗布液，且在80℃乾燥10分鐘而形成厚度0.2μm的底塗層。
其次，將平均聚合度2400且皂化度98.0~99.0莫耳%的聚乙烯醇粉末(從(股)KURARAY取得之商品名「PVA124」)溶解在95℃的熱水，來調製8%濃度的聚乙烯醇水溶液。將所得到的水溶液，使用模唇塗布器在室溫下塗布在前述基材薄膜的底塗層上，在80℃乾燥20分鐘乾燥而製成由基材薄膜/底塗層/聚乙烯醇層所構成之積層薄膜。
將所得到的積層薄膜以溫度160℃進行自由端縱向單軸延伸至5.8倍。如此做法所得到的積層延伸薄膜的全體厚度係28.5μm，聚乙烯醇層的厚度係5.0μm。
將所得到的積層延伸薄膜，於26℃在水/碘/碘化鉀的重量比為100/0.35/10的水溶液浸漬90秒鐘而染色之後，使用10℃的純水洗淨。其次，將該積層薄膜於76℃在水/硼酸/碘化鉀的重量比為100/9.5/5的水溶液浸漬300秒鐘而使聚乙烯醇交聯。接著，使用10℃的純水洗淨10秒鐘，最後於80℃進行乾燥處理200秒鐘。藉由以上的操作，製成在聚丙烯基材薄膜上形成有由碘吸附配向之聚乙烯醇層所構成的偏光器之偏光性積層薄膜。
在與上述所製成之偏光性積層薄膜的基材薄膜為相反面(偏光器面)，塗布相對於水100份，將3份之羧基改性聚乙烯醇[從(股)KURARAY取得之商品名「KL-318」]溶解，且在該水溶液添加1.5份之水溶性環氧樹脂之聚醯胺環氧系添加劑[從田岡化學工業(股)取得之商品名「Sumirez Resin 650(30)」、固體含量濃度30%的水溶液]而成之環氧系接著劑，且貼合厚度25μm的三乙醯基纖維素薄膜(TAC)[Konica Minolta Opto(股)公司製之商品名「KC2UA」]作為透明高分子薄膜的保護膜，只將基材薄膜剝離，藉由而得到由TAC/聚乙烯醇系偏光器/底塗層所構成之偏光板。
其次，在底塗層面側塗布含有環氧化合物及光陽離子聚合起始劑之紫外線硬化型接著劑，且以透明 高分子薄膜之降莰烯系樹脂貼合未被延伸之薄膜[日本ZEON(股)製之商品名「ZEONOR」]，從降莰烯系樹脂側實施紫外線照射[Fusion UV Systems公司製之「D VALVE」、累計光量1200mJ/cm2]，使接著劑硬化，藉由而得到TAC/聚乙烯醇系偏光器/底塗層/降莰烯系樹脂層的偏光板。
隨後，在降莰烯系樹脂層(厚度23μm)側貼合厚度25μm的黏著劑[LINTEC(股)製之商品名「P-119E」]。在此，構成前面側偏光板之透明高分子薄膜(TAC及降莰烯系樹脂層的厚度之合計)之總厚度為48μm。
背面側偏光板係如以下製造。使用與上述前面側偏光板同樣的方法得到由TAC/聚乙烯醇系偏光器/底塗層所構成之偏光板之後，在TAC面側貼合厚度5μm的黏著材[LINTEC(股)製之商品名「#L2」]，且在此貼合厚度26μm的亮度提升薄膜(3M製之商品名「Advanced Polarized Film,Version 3」)。
然後，在偏光器直接貼合厚度25μm的黏著劑[LINTEC(股)製之商品名「P-119E」]。在此，構成背面側偏光板之透明高分子薄膜(TAC的厚度)的總厚度係25μm。
將上述所製造的偏光板套組與實施例1同樣地貼合在液晶胞，而製成前面板一體型液晶顯示面板，且測定在高溫環境下之翹曲量。將結果顯示在表1中。
[實施例3]
前面側偏光板係如以下所製成。首先，在透明高分子薄膜且具有面內相位差90nm之厚度20μm的降莰烯系樹 脂[日本ZEON(股)製之商品名「ZEONOR」]，以厚度1μm塗布將3份光自由基聚合起始劑[BASF公司製之商品名「IRGACURE907」]及0.2份聚矽氧系流平劑[TORAY-DOWCORNING(股)公司製之商品名「SH710」]添加在以N-(2-羥乙基)丙烯醯胺80份、甲基丙烯酸酯20份的比例混合的溶液而成之硬化性樹脂。其次，在該透明高分子薄膜，貼合厚度25μm的相位差薄膜，該相位差薄膜係以苯乙烯-順丁烯二酸酐系共聚合樹脂[NOVA Chemicals公司製之商品名「Dylark D332」]作為核層，且以調配有平均粒徑200nm的丙烯酸系橡膠粒子約20%之甲基丙烯酸系樹脂[住友化學(股)製之商品名「TECHNOLLOY S001」]作為皮層而進行三層共擠出，且將在核層的兩面形成有皮層之三層結構的積層薄膜延伸而得到之透明高分子薄膜，且面內相位差值為60nm。進一步，在所得到的積層體從降莰烯系樹脂側實施紫外線照射[Fusion UV Systems公司製之「D VALVE」、累計光量250mJ/cm2]，使硬化性樹脂硬化而製成厚度46μm的透明高分子薄膜之複合相位差板。
其次，將厚度30μm的聚乙烯醇薄膜(平均聚合度約2,400、皂化度99.9莫耳%以上)，藉由乾式延伸而進行單軸延伸至約5倍，進而在保持緊張狀態之狀態下，浸漬在60℃的純水1分鐘之後，於28℃浸漬在碘/碘化鉀/水的重量比為0.05/5/100之水溶液60秒鐘。隨後，於72℃浸漬在碘化鉀/硼酸/水的重量比為8.5/8.5/100之水溶液300秒鐘。接著，使用26℃的純水洗淨20秒鐘之後， 在65℃進行乾燥而得到碘在聚乙烯醇薄膜吸附配向之厚度11μm的偏光器。其次，在該偏光器的一側，塗布相對於水100份，溶解3份羧基改性聚乙烯醇[從(股)KURARAY取得之商品名「KL-318」]且在該水溶液添加1.5份水溶性環氧樹脂之聚醯胺環氧系添加劑[從田岡化學工業(股)股份公司取得之商品名「Sumirez Resin 650(30)」、固體含量濃度30%的水溶液]而成之環氧系接著劑，且貼合厚度25μm的三乙醯基纖維素薄膜(TAC)[Konica Minolta Opto(股)股份公司製的商品名「KC2UA」]作為透明高分子薄膜的保護膜，且在其相反側係使用前述的接著劑，貼合上述複合相位差板。
其後，在複合相位差板側貼合厚度25μm的黏著劑[LINTEC(股)製之商品名「P-119E」]。
如此做法之前面板側偏光板，係製造從貼合在前面板之側依序層積透明保護膜(TAC)/偏光器/相位差板/UV接著層/相位差板/黏著劑(25/11/20/1/25/25，數值係表示各自對應之層的厚度，單位係μm)而成之偏光板。
在此，構成所得到的前面板側偏光板之透明高分子薄膜(TAC及二層相位差板的厚度之合計)之總厚度係71μm。
使用如此做法所製成之前面側偏光板，作為背面側偏光板係使用在實施例2所製成之背面側偏光板，與實施例1同樣地製成前面板一體型液晶顯示面板，且測定在高溫環境下的翹曲量。將結果顯示在表1。
[比較例1]
作為貼合在液晶胞之前面側偏光板，係使用將在實施例1所使用的背面側偏光板之TAC面側的黏著劑及亮度提升薄膜除去後之物，亦即將依序層積黏著劑/透明保護膜(「Zeonor」日本ZEON(股)製之商品名)/偏光器/透明保護膜(TAC)(25/23/11/25，數值係表示各自對應之層的厚度，單位係μm)而成之偏光板作為前面側偏光板，且將其TAC面與實施例1相同地透過紫外線硬化型光學彈性樹脂而貼合在前面板，且前述積層體透過黏著劑而貼合在液晶胞。
作為貼合在液晶胞之背面側偏光板，係使用在實施例1所使用之前面側偏光板的TAC面側貼合厚度5μm的黏著材[LINTEC(股)製之商品名「#L2」]，且在此貼合厚度26μm的亮度提升薄膜(3M製之商品名「Advanced Polarized Film,Version 3」)而成者，且以與實施例1所使用者相同的黏著劑，貼合於液晶胞之前述前面板側的偏光板之相反側。將如此做法所製成之液晶面板與實施例1同樣地進行，暴露在高溫環境下，測定面板的翹曲量。將結果顯示在表1之「翹曲量」的欄。
前面側：從前面側偏光板的偏光器之遠離前面板的面至液晶胞為止之距離。
背面側：從背面側偏光板的偏光器之靠近前面板的面至液晶胞為止之距離。
從實施例1至3的前面板一體型液晶顯示面板，其液晶胞的前面側之偏光板以85℃加熱240小時後之顯示面板的翹曲量為0.30mm以下。又，在從實施例1至3，構成前面側偏光板之透明高分子薄膜的總厚度，係比構成背面側偏光板之透明高分子薄膜的總厚度更厚。

Claims (7)

  1. 一種偏光板套組，其係前面板一體型偏光板與背面側偏光板之套組，該前面板一體型偏光板係由前面側偏光板、及配置在其辨識側且透過紫外線硬化型樹脂或黏著劑而貼合之楊格模數為2GPa以上的前面板所構成，且為配置在液晶胞的辨識側者；而該背面側偏光板係配置在液晶胞的背面側者；前述前面側偏光板及前述背面側偏光板，均是在由聚乙烯醇系樹脂薄膜所構成之偏光器的至少一面層積由透明高分子薄膜所構成的透明保護膜而成之偏光板，相較於從背面側偏光板的偏光器之靠近前面板的面至液晶胞為止之距離，從前面側偏光板的偏光器之遠離前面板的面至液晶胞為止之距離係比較大，在前面側偏光板所設置的透明高分子薄膜之總厚度，係比在背面側偏光板所設置的透明高分子薄膜之總厚度更厚。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之偏光板套組，其中在從前面側偏光板之偏光器之遠離前面板之側及從背面側偏光板的偏光器之靠近前面板之側之至少一面，層積有由具有面內相位差之透明高分子薄膜所構成之透明保護膜。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之偏光板套組，其中在前面側偏光板，在從其偏光器之遠離前面板之側，設置有由透明高分子薄膜所構成之其他的相位差板。
  4. 如申請專利範圍第1或2項所述之偏光板套組，其中在背面側偏光板，在從其偏光器之遠離前面板之側，層積有其他的光學薄膜。
  5. 如申請專利範圍第1或2項所述之偏光板套組，其中前面側偏光板及背面側偏光板係均具有具備長邊及短邊之方形形狀，且前面側偏光板之吸收軸係與短邊方向大略平行；該背面側偏光板之吸收軸係與長邊方向大略平行。
  6. 一種前面板一體型液晶顯示面板，係具備如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之偏光板套組及液晶胞，前面板一體型偏光板以其偏光板側貼合在液晶胞的辨識側；背面側偏光板係貼合在液晶胞的背面側。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之前面板一體型液晶顯示面板，其以85℃加熱240小時後之翹曲量以絕對值計為0.5mm以下。
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