TWI644130B - 偏光板、圖像顯示裝置及偏光板的製造方法 - Google Patents

Abstract

偏光板1A係具備偏光片2及積層於其兩面之保護膜3,3。保護膜3,3係任一者均成形為預定之形狀，保護膜3,3係分別積層於偏光片2之單面的整面，且偏光片2之至少一部分之端部2a位於較至少一方之保護膜3之端部3a更內側處。

Description

偏光板、圖像顯示裝置及偏光板的製造方法

本發明係關於偏光板、圖像顯示裝置、及偏光板之製造方法。

以往，就構成液晶顯示裝置等之光學組件之一而言，已知有偏光板。偏光板一般係於偏光片之單面或兩面積層保護膜，以補強偏光片之機械強度、熱安定性、耐水性等。例如，在專利文獻1中，係於偏光片之單面或兩面設有聚合物之塗布層或膜之積合層作為透明保護層(保護膜)。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2002-303730號公報

然而，對於積層有保護膜之偏光片的主面雖可獲得所期望之保護效果，但對於偏光片之端部(側面側) 則保護不足。實際上在將偏光板貼合於液晶單元之時或其後之操作中，有時在偏光片之端部會產生刮傷或龜裂。

因此，本發明之目的在於提供一種充分保護偏光片之端部的偏光板、及該偏光板之製造方法。又，目的在於提供一種具備該偏光板之圖像顯示裝置。

本發明提供一種偏光板，其係具備偏光片及積層於其兩面之保護膜，保護膜係任一者均形成預定的形狀，保護膜係分別積層於偏光片之單面的整面上，偏光片之至少一部分的端部位於較至少一方的保護膜之端部更內側處。

在此偏光板，偏光片之端部位於較至少一方之保護膜的端部更內側處，故偏光片之端部被物理性保護。因此，在偏光板之操作中，偏光板之側面受到衝撃時，可防止偏光片之端部造成損傷或龜裂。

在本發明中，偏光片之至少一部分的端部亦可位於比兩方之保護膜的端部更內側處。此時，從偏光片之兩面保護偏光片之端部，故可進一步防止偏光片之端部產生刮傷或龜裂。

此外，偏光片之全部端部亦可位於比至少一方之保護膜的端部更內側處。此時，可保護偏光片之全部端部。

本發明之偏光板係可為俯視形狀與貼合該偏光板之區域形狀一致之形狀，例如可為俯視四角形。若 為如此之形狀，容易適用於液晶顯示裝置等各種物品。

本發明之偏光板係亦可在偏光片之未積層任一保護膜之側透過黏著劑層而積層有分離膜，於偏光片之未積層保護膜之另一側積層有暫時保護膜。此時，可防止保護膜損傷、摩損，同時於偏光板之使用時可剝離分離膜而使黏著劑層露出，藉由其黏著力使該偏光板貼合另一物品。

本發明係提供具備上述偏光板之圖像顯示裝置。例如構成將上述偏光板貼合於液晶單元等之液晶顯示裝置時，亦可物理性保護偏光片之端部。

又，本發明提供一種偏光板之製造方法，係於形成有預定形狀的第1保護膜，以單面之整面被覆第1保護膜之方式積層偏光片，於該偏光片以被覆偏光片之另一單面之整面的方式積層第2保護膜之方法，其中，以偏光片位於較第1保護膜及第2保護膜之至少一方之保護膜之至少一部分的端部更內側處之方式，積層第1保護膜、偏光片、及第2保護膜。

藉由此製造方法，可製造上述偏光板。

若依據本發明，可提供充分保護偏光片之端部的偏光板、及該偏光板之製造方法。又，可提供一種具備該偏光板之圖像顯示裝置。

1A,1B‧‧‧偏光板

2‧‧‧偏光片

2a‧‧‧偏光片之端部

3‧‧‧保護膜

3a‧‧‧保護膜之端部

4‧‧‧分離膜

4a‧‧‧分離膜之端部

5‧‧‧黏著劑層

5a‧‧‧黏著劑層之端部

6‧‧‧暫時保護膜

6a‧‧‧暫時保護膜之端部

8‧‧‧液晶單元

9‧‧‧液晶面板

10‧‧‧液晶顯示裝置(圖像顯示裝置)

第1圖係本發明之第1實施形態的偏光板之立體圖。

第2圖(a)係第1圖之IIa-IIa剖面圖，(b)係第1圖之IIb-IIb剖面圖。

第3圖係本發明之第2實施形態之偏光板的剖面圖。

第4圖係液晶顯示裝置之剖面圖。

以下，一邊參照圖面一邊詳細說明本發明之適宜實施形態。又，在各圖中，於同一部分或相當部分係賦予同一符號，省略重複之說明。各圖面之尺寸比率係未必與實際者一致，尤其，有關厚度係誇張地描繪。

<第1實施形態>

如第1圖及第2圖所示，本實施形態之偏光板1A係在形成為薄膜狀之偏光片2的兩面之整面積層保護膜3,3而成。保護膜3,3係任一者均成形為俯視長方形之同樣形狀，此形狀均為偏光板1A之外觀形狀。亦即，偏光板1A係構成為俯視長方形。

偏光板1A主面之大小、亦即保護膜3,3之大小係可依照偏光板1A之適用對象任意設定。例如，對角線之長度係可舉例如5至250cm、10至150cm、12至100cm。又，相鄰之邊的長度之比、亦即偏光板1A之縱橫比係1：9至5：5為較佳，以2：8至5：5為更佳，以3：7至5：5為再更佳。

偏光片2之端部2a，涵蓋其全周係位於較 保護膜3,3之端部3a,3a更凹入內側。亦即，在第2圖所示之剖面圖，偏光板1A之側面係形成偏光片2之側面相對於保護膜3,3之側面凹陷之凹形狀。此處，偏光片2之端部2a以位於較保護膜3,3之端部3a,3a更內側1至500μm為較佳，位於內側1至300μm為更佳，位於內側1至50μm為再更佳。偏光片2之端部2a位於此等範圍時，物理性保護偏光片2之端部2a之效果特別高，構成圖像顯示裝置之時亦可寬廣地確保顯示面。

偏光片2較佳係涵蓋其全周相對於保護膜3之端部3a，偏光片2之端部2a以相同之長度位於內側。假如該長度為全周不相同時，偏光板1A係成為各處之積層狀態相異，可預知當偏光板1A產生翹曲時將形成複雜的翹曲。因此，偏光板1A之側面較佳係涵蓋其全周，偏光片2之側面相對於保護膜3，3之側面凹陷相同的長度。

此外，偏光片2係可為延伸膜，其時，較佳係與光軸(吸收軸)之方向垂直之側面的偏光片2之端部2a位於較保護膜3,3之端部3a,3a更內側。一般，平行於光軸之側面係耐衝撃性高，但垂直於光軸之側面或具有相對於光軸傾斜(例如40°以上140°以下)之側面係耐衝撃性低。因此，在垂直於光軸之側面中偏光片2之端部2a位於較保護膜3,3之端部3a,3a更內側時，特別發揮保護偏光片2之端部2a的效果。

在偏光板1A之側面，偏光片2之側面相對於保護膜3,3之側面為凹陷之部分，係以不埋入其他之構 件為較佳。亦即，偏光片2之側面被開放、接觸外氣之狀態為較佳。假如，若於該部分滲出後述之接著劑等，產生污染偏光板1A之其他部分、或適用偏光板1A之周邊設備之虞。又，若由加工處理(雷射切割、加熱切割等)時之熱所產生之保護膜3與偏光片2等之溶融物、或由伸出之保護膜3,3本身將偏光板1A之端部的凹陷部分(該部分)包埋時，偏光板1A之端部的自由度會減少，被認為是造成端部波狀翹曲缺陷的原因。又，因為對於衝撃之干涉部分的該部分消失，故產生對偏光片2之側面傳遞直接衝撃之虞。此外，因熱而於該部分滲出保護膜3、偏光片2等之溶融物時，係有偏光板1A之端部之偏光性能降低之虞。

偏光片2與保護膜3之積層，亦可使成形為膜狀之偏光片2與保護膜3透過接著劑貼合而構成。第1圖及第2圖係未圖示接著劑層。

偏光片2之材料係可使用自以往使用於偏光板製造之公知材料，可舉例如聚乙烯醇系樹脂、聚乙酸乙烯酯樹脂、乙烯/乙酸乙烯酯(EVA)樹脂、聚醯胺樹脂、聚酯系樹脂等。其中，以聚乙烯醇系樹脂為較佳。為與保護膜3貼合而成形為膜狀時，係以對經一軸延伸之膜實施碘或二色性染料之染色，然後進行硼酸處理為較佳。如後述，膜狀之偏光片係可在製造偏光板時切出任意之大小而使用。從此等之材料所製造之膜狀的偏光片2，係機械強度、熱安定性、耐水性低，特別在膜之端部低。因此，藉由偏光板製造時之處理，於偏光片2之端部易產生龜裂、 刮傷。

偏光片2之厚度係以2至75μm為較佳，以2至50μm為更佳，以2至30μm為再更佳。

保護膜3係防止偏光片2之主面或端部之龜裂、刮傷之膜。此處，所謂「保護膜」係指各種可積層於偏光片2之膜之中，物理性積層在最接近偏光片2之位置之膜。

保護膜3係可由偏光板之領域所知之各種透明樹脂膜構成。可舉例如以三乙醯基纖維素為代表例之纖維素系樹脂、以聚丙烯系樹脂為代表例之聚烯烴系樹脂、以降莰烯系樹脂為代表例之環狀烯烴系樹脂、以聚甲基丙烯酸甲酯系樹脂為代表例之丙烯酸系樹脂、以聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂為代表例之聚酯系樹脂等。其中，以纖維素系樹脂為代表性者。

保護膜3係可為不具有光學機能之膜，亦可為兼具所謂相位差膜或增亮膜之光學機能之膜。

保護膜3之厚度係以5至90μm為較佳，以5至80μm為更佳，以5至50μm為再更佳。

在偏光片2與保護膜3之積層中使用接著劑時，接著劑係可使用自以往偏光板製造所使用之各種接著劑。例如，從耐候性、屈折率、陽離子聚合性等之觀點，以分子內不含有芳香環之環氧樹脂為較佳。又，以藉由活性能量線(紫外線或熱線)之照射進行硬化者為較佳。

環氧樹脂係以例如氫化環氧樹脂、脂環式 環氧樹脂、脂肪族環氧樹脂等為較佳。可對環氧樹脂添加聚合起始劑(例如以紫外線照射使其聚合用之光陽離子聚合起始劑、藉由熱線照射使其聚合用之熱陽離子聚合起始劑)或進一步之其他添加劑(增感劑等)，調製塗布用之環氧樹脂組成物後使用。

又，接著劑係亦可使用丙烯醯胺、丙烯酸酯、胺基甲酸酯丙烯酸酯、環氧丙烯酸酯等丙烯酸系樹脂；或聚乙烯醇系之水系接著劑。

偏光板1A係貼合於例如液晶單元等顯示用單元(圖像顯示元件)之單面或兩面者。偏光板1A係可更含有積層於保護膜3上之其他光學層。其他之光學層係可舉例如：透過某種偏光、反射顯示與其相反之性質的偏光之反射型偏光膜；於表面具有凹凸形狀之具有防眩機能之膜；具有表面反射防止機能之膜；於表面具有反射機能之反射膜；一併具有反射機能與透過機能之半透過反射膜；視角補償膜等。

由偏光片2與保護膜3,3之三層所構成之偏光板1A的厚度係以10至500μm為較佳，以10至300μm為更佳，以10至200μm為再更佳。

偏光板1A係例如可以如下之方式製造。首先，從構成保護膜3之材料形成之長條膜捲，將二片之保護膜3,3切出長方形。切出之長方形之大小、縱橫比係依照偏光板1A之適用對象而決定者。在一方之保護膜(第1保護膜)3之單面塗佈接著劑。塗布接著劑之區域係並非保 護膜3之整面，而是積層有膜狀偏光片2之區域。

其次，從構成偏光片2之材料形成之長條膜捲，將偏光片2切出成長方形。切出之長方形之大小係小於保護膜3之大小。減少之分量係使偏光片2之端部2a較保護膜3之端部3a更凹入內側之部分。將切出之膜狀偏光片2積層於塗布有接著劑之保護膜3之面。此處之積層係以偏光片2之單面之整面置入保護膜3之面之內側之方式進行。此處，從保護膜3側來看，偏光片2係被包覆於保護膜。使用活性能量線硬化性樹脂作為接著劑時，在此照射活性能量線使接著劑硬化。

繼而，在偏光片之另一方之單面的全面塗布接著劑，積層另一片保護膜(第2保護膜)3。在此之保護膜3的積層係以藉由保護膜3之面覆蓋偏光片2之單面全面之方式來進行。使用活性能量線硬化性樹脂作為接著劑時，在此處亦照射活性能量線使接著劑硬化。

依據以上之順序製造偏光板1A。

以上所說明之偏光板1A係偏光片2之端部2a位於比保護膜3之端部3a更內側，故物理性保護偏光片2之端部。因此，在將偏光板1A貼合於例如液晶單元時的操作中，偏光板1A之側面受到衝撃時，僅保護膜3之端部3a受到衝撃，可防止在偏光片2之端部產生刮傷或龜裂。即使在使偏光板1A貼合於液晶單元等之後的進一步操作中亦可發揮此效果。又，在偏光板1A之熱衝擊試驗的耐久性提升上亦有幫助。

又，偏光板1A係藉由積層於偏光片2之兩面的保護膜3,3之端部3a,3a保護偏光片2之端部2a，故特別在近年之液晶單元之窄邊框化傾向中，可良好地發揮其效果。亦即，貼合有偏光板1A之液晶單元的邊框為一般寬度時，液晶單元本身有保護對偏光片2施加物理性衝撃之作用，但若液晶單元為窄邊框，其保護之效果變小。此時，液晶單元側之保護膜3的端部3a有助於偏光片2之端部2a的保護之比率變大。又，偏光片2之端部2a位置於比保護膜3,3之端部3a,3a更內側之長度為500μm以下時，在適用於電視畫面或行動終端(行動電話、智慧手機等)之畫面時易廣泛地確保顯示面。

偏光片2之端部2a涵蓋全周係在較保護膜3之端部3a更內側，故涵蓋偏光板1A之全周可發揮上述之效果。

又，偏光板1A係俯視長方形，故易適用於液晶顯示裝置等各種物品。

<第2實施形態>

本發明之偏光板如第3圖所示，亦可對偏光片2及保護膜3之積層體進一步積層分離膜4或暫時保護膜6。

第2實施形態之偏光板1B係於第1實施形態之偏光板1A的單面(亦即一方之保護膜3之中，未積層偏光片2之面)透過黏著劑層5積層分離膜4。又，於偏光板1A之另一面(亦即另一方之保護膜3之未積層偏光片2 之面)積層暫時保護膜6。

黏著劑層5係使偏光板1B貼合其他物品(例如液晶單元)時發揮機能之層。黏著劑層5係可由丙烯酸系樹脂、或聚矽氧系樹脂、聚酯、聚胺基甲酸酯、聚醚等構成。

黏著劑層5之厚度係以2至500μm為較佳，以2至200μm為更佳，以2至50μm為再更佳。

將黏著劑層5積層於保護膜3之方法，係可為例如於保護膜3塗布含有上述樹脂或任意添加成分的溶液之方法，亦可為於分離膜4上以該溶液形成黏著劑層5之後積層於保護膜3之方法。黏著劑層5之端部5a較佳係涵蓋全周與保護膜3之端部3a的位置一致。

分離膜4係目的在於保護黏著劑層5或防止異物之附著等而貼合之可剝離的膜，使用偏光板1B時被剝離而使黏著劑層5露出。分離膜4係可由例如聚乙烯之聚乙烯系樹脂、聚丙烯之聚丙烯系樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯之聚酯系樹脂等構成。其中，以聚對苯二甲酸乙二酯之延伸膜為較佳。

分離膜4之端部4a較佳係涵蓋全周與黏著劑層5之端部5a的位置一致。又，分離膜4為了使用偏光板1B時可以容易剝離，亦可於接觸黏著劑層5之面以聚矽氧樹脂等實施離型處理。

分離膜4之厚度係以5至200μm為較佳，以5至150μm為更佳，以5至100μm為再更佳。

暫時保護膜6係可剝離之膜，且為用以保護積層有暫時保護膜6之保護膜3的表面受到損傷、摩損等之膜。暫時保護膜6之材料係可使用與保護膜3同樣者，其中，以聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚鄰苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯等聚酯系樹脂為較佳。

暫時保護膜6係除了成為基材之膜以外，亦可具有積層於該膜之表面的具有微弱接著性之黏著劑層。暫時保護膜6係被積層於保護膜3之後，至偏光板1B使用時為止貼合於保護膜3，在使用時從保護膜3剝離。暫時保護膜6之端部6a係涵蓋全周與保護膜3之端部3a的位置一致為較佳。

暫時保護膜6之厚度係以5至200μm為較佳，以5至150μm為更佳，以5至100μm為再更佳。

若依據偏光板1B，保護膜3可防止損傷、摩損，以及使用偏光板1B時剝離分離膜4使黏著劑層5露出，藉其黏著力將偏光板1B貼合於其他物品例如液晶單元、有機EL裝置上，可構成圖像顯示裝置。

若以液晶單元為例，如第4圖所示，例如將經剝離分離膜4之偏光板1B貼合於液晶單元8之兩面構成液晶面板9，再於其上組合背光(面光源裝置；圖示省略)及其他構件，可製作液晶顯示裝置10。另一方面，可在剝離暫時保護膜6而露出之面上設置觸控面板等。

以上，說明有關本發明之適當實施形態， 但本發明係不受上述實施形態任何限定。例如，在上述實施形態中，顯示偏光片2之端部2a涵蓋其全周位於較兩方之保護膜3,3之端部3a,3a更內側之態樣，但亦可位於內側之部分不涵蓋偏光片2之全周。此時，偏光片2之端部2a係僅保護位於保護膜3,3之端部3a,3a更內側之部分。就一例而言，亦可為僅有與偏光片2之光軸方向為垂直之側面的偏光片2之端部2a(偏光片2之對向二邊)位於較保護膜3,3之端部3a,3a更內側。

又，在上述實施形態中，表示涵蓋偏光片2之全周以相同的長度位於內側之樣子，但，亦可依場所而改變偏光片2之凹陷程度。例如，操作偏光板之時預先知道易受到衝撃之部分時，對於有產生上述之複雜翹曲之虞之物件，以預先增大該部分之偏光片的端部之凹陷寬度為較佳。

此外，一方之保護膜3亦可與偏光片2為相同形狀。亦即，一方之保護膜3之端部3a亦可與偏光片2之端部2a的位置一致。

又，在上述實施形態中，係表示偏光板1A，1B為俯視長方形之例，但亦可為其他之四角形例如梯形、平行四邊形、正方形等，此外，亦可為圓形或楕圓形。亦即，偏光板1A,1B係可配合貼合偏光板1A,1B之物品的形狀而形成為任意之形狀，尤其，俯視形狀亦可為與貼合偏光板1A,1B之曲域的形狀一致之形狀。

Claims (14)

1. 一種偏光板，係具備偏光片及隔著接著劑積層於其兩面之保護膜，前述保護膜係任一者均成形為預定的形狀者，前述保護膜係分別積層於前述偏光片之單面的整面，前述偏光片之至少一部分的端部，位於較至少一方的前述保護膜之端部偏內側1至500μm處。
2. 如申請專利範圍第1項所述之偏光板，其中，前述偏光片之至少一部分的端部，位於較兩方之前述保護膜的端部更內側處。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述之偏光板，其中，前述偏光片之全部端部位於較至少一方之前述保護膜的端部更內側處。
4. 如申請專利範圍第1或2項所述之偏光板，其俯視形狀為與貼合該偏光板之區域的形狀一致之形狀。
5. 如申請專利範圍第1或2項所述之偏光板，其係俯視為四角形者。
6. 如申請專利範圍第1或2項所述之偏光板，其中，在前述偏光片中之其端部位於較前述保護膜之端部偏內側處之部分中，係形成前述偏光片之側面被開放而接觸外氣之狀態。
7. 如申請專利範圍第1或2項所述之偏光板，其中，前述偏光片係為延伸膜， 相對於前述偏光片之光軸的方向具有40°以上140°以下之傾斜且朝周方向延伸之側面中的前述偏光片之端部，係位於較前述保護膜之端部偏內側處。
8. 如申請專利範圍第7項所述之偏光板，其中，相對於前述偏光片之光軸之方向呈垂直的方向、且朝周方向延伸之側面中之前述偏光片之端部，係位於較前述保護膜之端部偏內側處。
9. 如申請專利範圍第1或2項所述之偏光板，其中，在任一前述保護膜的未積層前述偏光片之側，透過黏著劑層積層有分離膜，在另一前述保護膜的未積層前述偏光片之側，積層有暫時保護膜。
10. 一種圖像顯示裝置，係具備申請專利範圍第1至8項中任一項所述之偏光板。
11. 一種偏光板之製造方法，係在成形為預定形狀之第1保護膜上，以單面之整面被前述第1保護膜被覆之方式隔著接著劑積層偏光片，於前述偏光片上以被覆前述偏光片之另一單面的整面之方式，隔著接著劑積層第2保護膜，其中，以前述偏光片位於比前述第1保護膜及前述第2保護膜之至少一方的保護膜之至少一部分的端部偏內側1至500μm處之方式，積層前述第1保護膜、前述偏光片及前述第2保護膜。
12. 如申請專利範圍第11項所述之偏光板之製造方法，其 中，以使前述偏光片中之其端部位於比前述保護膜之端部偏內側處之部分中形成為前述偏光片之側面被開放而接觸外氣之狀態的方式，係積層前述第1保護膜、前述偏光片及前述第2保護膜。
13. 如申請專利範圍第11或12項所述之偏光板，其中，前述偏光片係為延伸膜，以使相對於前述偏光片之光軸的方向具有40°以上140°以下之傾斜且朝周方向延伸之側面中的前述偏光片之端部位於較前述保護膜之端部偏內側處之方式，積層前述第1保護膜、前述偏光片及前述第2保護膜。
14. 如申請專利範圍第13項所述之偏光板，其中，以使相對於前述偏光片之光軸之方向呈垂直的方向、且朝周方向延伸之側面中之前述偏光片之端部位於較前述保護膜之端部偏內側處之方式，積層前述第1保護膜、前述偏光片及前述第2保護膜。