偏振膜、偏振板及液晶面板的制作方法

文档序号:12287190阅读:292来源:国知局

本发明涉及适用于液晶显示装置的偏振膜、偏振板及液晶面板。



背景技术:

偏振板被广泛用作液晶显示装置等图像显示装置中的偏振供给元件。作为偏振板,通常是使用粘接剂将保护膜贴合到偏振膜的结构〔例如日本特开2013-148806号公报(专利文献1)〕。

使用液晶显示装置的各种移动机器、薄型液晶电视机等已经广泛普及,伴随于此,近年来,越来越要求构成液晶显示装置的液晶面板的偏振板及液晶单元的薄型化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2013-148806号公报



技术实现要素:

发明所要解决的课题

总体来说,就偏振板而言、特别是就薄型的偏振板而言,其所具有的偏振膜通常是经过拉伸工序制造的,因此其的偏振膜的吸收轴方向(MD)、进而透射轴方向(与吸收轴方向垂直的方向、TD)上,在例如高温环境下、高湿环境下容易产生翘曲。若将这样的偏振板贴合到液晶单元而制造液晶面板,则在液晶单元薄、刚性低的情况下,特别是所得的液晶面板也会产生翘曲。液晶面板的翘曲存在对液晶显示装置的目视确认性带来不良影响的可能。

因此,本发明的目的在于,提供偏振膜、及使用其的偏振板以及液晶面板,其中所述偏振膜能够提供:能够充分抑制液晶面板的翘曲的程度下改善翘曲的偏振板。

用于解决课题的方法

本发明提供以下的偏振膜、偏振板及液晶面板。

[1]一种偏振膜,其在80℃下保持4小时时的相对于吸收轴方向的宽度2mm的收缩力为1.5N以下。

[2]根据[1]所述的偏振膜,其为拉伸膜。

[3]根据[1]或[2]所述的偏振膜,其厚度为20μm以下。

[4]根据[1]~[3]中任一项所述的偏振膜,其的硼含有率为0.5~2.0重量%的范围。

[5]根据[1]~[4]中任一项所述的偏振膜,其中,可见度修正单体透射率为40%以上、可见度修正偏振度为90%以上。

[6]一种偏振板,其包括:

在80℃下保持4小时时的相对于吸收轴方向的宽度2mm的收缩力为1.5N以下的偏振膜;以及

配置在所述偏振膜的至少一个面的保护膜。

[7]根据[6]所述的偏振板,其中,所述保护膜的厚度为50μm以下。

[8]根据[6]或[7]所述的偏振板,其包括配置在所述偏振膜的两面的保护膜,

相对于一方保护膜的另一方保护膜的厚度比为1.5以上。

[9]根据[6]~[8]中任一项所述的偏振板,其具有长边8cm以上且短边5cm以上的方形形状。

[10]一种液晶面板,其包括:液晶单元;以及配置在其至少一个面的[6]~[9]中任一项所述的偏振板。

[11]根据[10]所述的液晶面板,其中,构成所述液晶单元的基板厚度为0.5mm以下。

发明效果

根据本发明的偏振膜,可以提供偏振板,其在能够充分抑制液晶面板的翘曲的程度下改善翘曲。使用了本发明的偏振板的液晶面板能够抑制翘曲、适合用于薄型的液晶显示装置。

具体实施方式

<偏振膜>

偏振膜是具有以下性质的光学膜,所述性质是吸收具有与其吸收轴平行的振动面的直线偏振、且透过具有与吸收轴垂直(与透射轴平行)的振动面的直线偏振,本发明的偏振膜,其特征在于,其相对于吸收轴方向的宽度2mm的收缩力为1.5N以下。以下,将吸收轴方向称为“MD”、将透射轴方向(与吸收轴垂直的方向)称为“TD”。

(1)偏振膜的收缩力

本发明者对于在偏振膜的单面或两面贴合保护膜而成的偏振板的翘曲进行了各种研究,发现:若使用偏振板的裁断试样、并将按照[实施例]项目中详细记载的测定方法求得的偏振板中的MD的翘曲量(吸收轴方向的翘曲量)与TD的翘曲量(透射轴方向的翘曲量)之比(以下称为“MD/TD翘曲比”。)调节到1.0或其附近,则能够有效抑制使用该偏振板而制作的液晶面板的翘曲。

并且通过进一步的研究,发现:作为用于将偏振板的MD/TD翘曲比调节到1.0或其附近的具体方法,极其有效的是,将偏振膜的相对于吸收轴方向的宽度2mm的收缩力(以下称为“MD收缩力”。)调节到1.5N以下。

如上所述,偏振膜通常通过拉伸工序进行制造,结果此时的拉伸轴通常为MD(吸收轴也为MD)。因此,现有的偏振板的MD/TD翘曲比为比1.0或其附近更大。相对于此,若使用MD收缩力为1.5N以下的本发明的偏振膜,则能够将偏振板的MD/TD翘曲比调节为1.0或其附近。

这里所谓的MD收缩力是指,贴合保护膜而制成偏振板之前的偏振膜的MD收缩力,即在80℃下保持4小时时的相对于吸收轴方向的宽度2mm的收缩力。MD收缩力是使用该偏振膜的裁断试样进行测定的、且其测定方法的详细说明如[实施例]的项目所述。从对于将偏振板的MD/TD翘曲比接近1.0是有效的角度出发,MD收缩力优选为0.1~1.3N、更优选为0.3~1.1N。

另一方面,本发明的偏振膜中,在80℃下保持4小时时的相对于透射轴方向的宽度2mm的收缩力(以下称为“TD收缩力”。)通常为0.1~1.0N。TD收缩力的测定方法的详细说明如[实施例]的项目所述。这里所谓的TD收缩力是指,贴合保护膜而制成偏振板之前的偏振膜的TD收缩力。

(2)偏振膜的材质、厚度等

本发明的偏振膜可以为被拉伸的包含热塑性树脂膜的单体(单层)膜,典型的是,使经单轴拉伸的聚乙烯醇系树脂膜吸附取向二色性色素。

作为构成聚乙烯醇系树脂膜的聚乙烯醇系树脂,可以使用将聚醋酸乙烯酯系树脂进行皂化后的物质。作为聚醋酸乙烯酯系树脂,除了醋酸乙烯酯的均聚物即聚醋酸乙烯酯以外,还可例示醋酸乙烯酯与能够与其共聚的其他单体的共聚物。作为能够与醋酸乙烯酯共聚的其他单体,可列举出例如,不饱和羧酸类、烯烃类、乙烯醚类、不饱和磺酸类、具有氨基的(甲基)丙烯酰胺类等。聚乙烯醇系树脂的皂化度可以为80.0~100.0摩尔%的范围、优选为90.0~99.5摩尔%的范围、更优选为94.0~99.0摩尔%的范围。

另外,本说明书中“(甲基)丙烯酸”是指,选自丙烯酸及甲基丙烯酸中的至少一方。对于“(甲基)丙烯酰基”等时也同样。

聚乙烯醇系树脂的平均聚合度优选为100~10000、更优选为1500~8000、进一步优选为2000~5000。聚乙烯醇系树脂的平均聚合度可以基于JIS K 6726(1994)求得。若平均聚合度不足100,则难以获得偏振性能,若超过10000,则有时膜加工性变差。

被吸附取向到偏振膜的二色性色素可以为碘或二色性有机染料。二色性有机染料的具体例包括红BR、红LR、红R、粉LB、玉红BL、枣红GS、天蓝LG、柠檬黄、蓝BR、蓝2R、藏蓝RY、绿LG、紫LB、紫B、黑H、黑B、黑GSP、黄3G、黄R、橙LR、橙3R、猩红GL、猩红KGL、刚果红、亮紫BK、超级蓝(Supra Blue)G、超级蓝(Supra Blue)GL、超级橙(Supra Orange)GL、直接天蓝、直接耐晒橙S、永固黑。二色性色素可以单独仅使用一种,也可以并用两种以上。

偏振膜的厚度通常为5~40μm左右,从偏振板及液晶面板的薄型化的观点出发,在能够确保充分的处理性和耐久性的范围,优选厚度越薄越好。因此,偏振膜的厚度优选为20μm以下、更优选为15μm以下。其中,厚度越薄则MD/TD翘曲比越容易大于1,因而为了使MD/TD翘曲比接近1,优选降低MD收缩力。

(3)偏振膜的偏振特性

偏振膜的偏振性能可以主要由被称为单体透射率及偏振度的数值来表示,分别如下式定义:

单体透射率(λ)=0.5×(Tp(λ)+Tc(λ))

偏振度(λ)=100×(Tp(λ)-Tc(λ))/(Tp(λ)+Tc(λ))

在此,Tp(λ)为由所入射的波长λnm的直线偏振与平行尼科尔的关系测定的偏振膜的透射率(%),Tc(λ)为由所入射的波长λnm的直线偏振与正交尼科尔的关系测定的偏振膜的透射率(%),并且是利用分光光度计测得的偏振紫外可见吸收光谱测定中所得的测定值。另外,对于按照各波长求得的单体透射率(λ)及偏振度(λ)施加被称为可见度修正的灵敏度修正,将其分别称为可见度修正单体透射率(Ty)及可见度修正偏振度(Py)。这些Ty、Py的值可以使用例如分光光度计等进行测定。

为了确保适用于液晶显示装置时图像的良好的清晰性,偏振膜的可见度修正单体透射率(Ty)优选为40%以上、且可见度修正偏振度(Py)为90%以上。Ty更优选为42%以上、Py更优选为99%以上。进一步优选Ty为42.8%以上、Py为99.99%以上。

为了提高Ty及Py,通常需要提高拉伸倍率,在该情况下,存在MD收缩力变大的倾向。因此,在获得Ty及Py高的偏振膜的情况下,特别优选通过后述的方法充分降低MD收缩力。

(4)偏振膜中的硼含有率

为了减小偏振膜的MD收缩力,有效的是降低偏振膜中的硼含有率,例如,优选将偏振膜中的硼含有率设定为0.5~2.0重量%。偏振膜中的硼含有率可以如下所述地算出。首先,测定偏振膜的重量,然后,将偏振膜浸渍在95℃的热水中60分钟,使其完全溶解。接着,对溶解偏振膜的水溶液进行中和滴定,由偏振膜的重量及滴定量算出偏振膜中的硼含有率。

<偏振板>

本发明的偏振板包括偏振膜和配置在其至少一个面的保护膜。

(1)偏振膜

为了将偏振板的MD/TD翘曲比调节为1.0或其附近,与上述同样地,该偏振膜的MD收缩力设置为1.5N以下、优选为0.1~1.3N、更优选为0.3~1.1N。另外,本发明的偏振板所具有的偏振膜的TD收缩力通常为0.1~1.0N。

这里所谓的MD及TD收缩力是由偏振板除去保护膜而得的偏振膜的收缩力,除此以外,表示与上述<偏振膜>的项目中说明的收缩力相同的意思。测定方法的详细说明如[实施例]的项目中的记载所示。在保护膜贴合前后,热历程可以不同,因而上述<偏振膜>的项目中的收缩力的值与这里所谓的收缩力的值可以多少有所不同。

对于本发明的偏振板所具有的偏振膜的材质、厚度、偏振特性、硼含有率等,引用上述<偏振膜>的项目中的描述。

(2)保护膜

被贴合、配置在偏振膜的单面或两面的保护膜可以为包含热塑性树脂例如,链状聚烯烃系树脂(聚丙烯系树脂等)、环状聚烯烃系树脂(降冰片烯系树脂等)这样的聚烯烃系树脂;纤维素三乙酸酯、纤维素二乙酸酯这样的纤维素酯系树脂;聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯这样的聚酯系树脂;聚碳酸酯系树脂;聚甲基丙烯酸甲酯系树脂这样的(甲基)丙烯酸系树脂;或它们的混合物、共聚物等的透明树脂膜。保护膜通常介由粘接剂层而层叠于偏振膜。

保护膜还可以为相位差膜、亮度提高膜这样的兼具光学功能的保护膜。例如,通过将包含上述材料的透明树脂膜进行拉伸(单轴拉伸或双轴拉伸等),或者在该膜上形成液晶层等,能够获得赋予任意的相位差值的相位差膜。

在保护膜中的与偏振膜相反侧的表面,还可以形成硬涂层、防眩层、防反射层、抗静电层、防污层这样的表面处理层(涂层)。在保护膜表面形成表面处理层的方法没有特别限定,可以使用公知方法。

在偏振膜的两面贴合保护膜的情况下,这些保护膜可以使包含同种类树脂的膜,也可以是包含不同种类树脂的膜。从使偏振板的MD/TD翘曲比更有效地接近1.0的观点出发,两面的保护膜优选包含同种类树脂的膜,但是即使是包含不同种类树脂的情况下,根据本发明,也可以使MD/TD翘曲比充分接近1.0。

从偏振板的薄型化的观点出发,保护膜的厚度优选薄,若过于薄则强度降低,加工性变差。因此,保护膜的厚度优选为5~150μm、更优选为5~100μm、进一步优选为10~50μm。作为使MD/TD翘曲比接近1.0的其他方法,考虑有提高利用保护膜的增强效果、例如提高保护膜的厚度。然而,该方法对于偏振板的薄型化来说并不有利。根据本发明,即使将保护膜的厚度减少直至50μm以下,也可以使MD/TD翘曲比接近1.0。

在偏振膜的两面贴合保护膜的情况下,这些保护膜可以具有相同厚度、也可以具有互相不同的厚度。作为使MD/TD翘曲比接近1.0的其他方法,考虑有在偏振膜的两面贴合保护膜,利用这些保护膜的增强效果的方法。然而,在该方法的情况下,产生了两面的保护膜的厚度必须相同或基本相同这样的限制。根据本发明,即使是两面的保护膜的厚度比为1.5以上、进一步为2.0以上的情况下,也能够使MD/TD翘曲比接近1.0。

另外,作为使MD/TD翘曲比接近1.0的其他方法,还考虑有仅在偏振膜的单面贴合保护膜,利用该保护膜的增强效果,但在该情况下,用于充分获得增强效果的厚度、材料的刚性等受到能够使用的保护膜的限制。根据本发明,与保护膜层叠在单面、或者层叠在两面无关,可以使MD/TD翘曲比接近1.0。由此,本发明的偏振板在宽范围维持所贴合的保护膜的张数、材料、厚度等的自由度的同时,能够使MD/TD翘曲比接近1.0这点上也是有利的。

(3)偏振板的结构

偏振板(偏振膜)可以具有适用的液晶显示装置所寻求的适当的形状·尺寸,例如可以为长边8cm以上且短边5cm以上的方形形状(例如长方形、正方形)。在如现有的偏振板那样的MD/TD翘曲比大的情况下,存在偏振板的尺寸越大则液晶面板的翘曲越显著的倾向,根据本发明,即使使尺寸增大直至例如长边200cm以上且短边100cm以上,也能够良好地抑制液晶面板的翘曲。

如上所述,本发明的偏振板中的MD/TD翘曲比为1.0或其附近,更具体来说,为1.0±0.4、优选为1.0±0.3、更优选为1.0±0.2。若在该范围,则能够有效抑制液晶面板的翘曲。

偏振板可以具有用于贴合到液晶单元的粘结剂层。粘结剂层可以层叠于保护膜的外面(例如在偏振膜的两面层叠有保护膜的情况)、或偏振膜面(例如在偏振膜的单面层叠有保护膜的情况)。

形成粘结剂层的粘结剂通常包含粘结剂组合物,所述粘结剂组合物将(甲基)丙烯酸系树脂、苯乙烯系树脂、硅酮系树脂等作为基础聚合物、向其中加入异氰酸酯化合物、环氧化合物、氮丙啶化合物这样的交联剂。粘结剂层的厚度可以为1~40μm左右。

<偏振膜及偏振板的制造方法>

使被单轴拉伸的聚乙烯醇系树脂膜吸附取向二色性色素而成的偏振膜,可以经过以下工序制造,即,对聚乙烯醇系树脂膜进行单轴拉伸的工序;通过用二色性色素对聚乙烯醇系树脂膜进行染色,从而吸附二色性色素的工序;用硼酸水溶液处理吸附有二色性色素的聚乙烯醇系树脂膜的工序;以及,在利用硼酸水溶液的处理后进行清洗的工序。作为原料的聚乙烯醇系树脂膜的厚度例如为10~150μm左右。由于容易制作厚度为20μm以下的偏振膜,因而聚乙烯醇系树脂膜的厚度优选为40μm以下。

聚乙烯醇系树脂膜的单轴拉伸可以在二色性色素的染色前、与染色同时、或染色后进行。在染色后进行单轴拉伸的情况下,该单轴拉伸可以在硼酸处理前或硼酸处理中进行。另外,在这些多个阶段可以进行单轴拉伸。

在单轴拉伸时,可以在周速不同的辊间进行单轴拉伸,也可以利用热辊进行单轴拉伸。另外,单轴拉伸可以是在大气中进行拉伸的干式拉伸,也可以是使用溶剂、在使聚乙烯醇系树脂膜膨润状态下进行拉伸的湿式拉伸。拉伸倍率通常为3~8倍左右。为了赋予良好的偏振特性,拉伸倍率优选为4倍以上、更优选为5倍以上。

另外,为了减小偏振膜的MD收缩力,优选将单轴拉伸在硼酸处理前和硼酸处理中分别进行。在该情况下,硼酸处理前的总拉伸倍率超过1.0倍、优选为1.01~2.5倍。该总拉伸倍率更优选为1.01~2.1倍、进一步优选为1.01~1.7倍。

作为用二色性色素对聚乙烯醇系树脂膜进行染色的方法,采用例如,将聚乙烯醇系树脂膜浸渍于含有二色性色素的水溶液(染色溶液)的方法。聚乙烯醇系树脂膜优选在染色处理前预先实施在水中的浸渍处理(膨润处理)。

在作为二色性色素使用碘的情况下,通常采用在含有碘及碘化钾的水溶液中浸渍聚乙烯醇系树脂膜进行染色的方法。该染色水溶液中的碘的含量通常相对于水100重量份为0.01~1重量份左右。另外,碘化钾的含量通常相对于水100重量份为0.5~20重量份左右。染色水溶液的温度通常为20~40℃左右。

另一方面,在作为二色性色素使用二色性有机染料的情况下,通常采用以下方法:在包含二色性有机染料的染色水溶液中浸渍聚乙烯醇系树脂膜进行染色的方法。染色水溶液中的二色性有机染料的含量通常相对于水100重量份为1×10-4~10重量份左右,优选为1×10-3~1重量份左右。该染色水溶液可以含有硫酸钠等无机盐作为染色助剂。染色水溶液的温度通常为20~80℃左右。

利用二色性色素的染色后的硼酸处理可以通过将染色后的聚乙烯醇系树脂膜浸渍于含有硼酸的水溶液中来进行。在含有硼酸的水溶液中的硼酸的量通常相对于水100重量份为0.1~15重量份左右。如上所述,为了减小偏振膜的MD收缩力,有效的是降低偏振膜中的硼含有率,例如,优选将偏振膜中的硼含有率设定为0.5~2.0重量%。因此,为了减小偏振膜的MD收缩力,在含有硼酸的水溶液中的硼酸的量优选相对于水100重量份为0.1~3重量份、更优选为0.1~1.3重量份。为了更有效地减小偏振膜的MD收缩力,优选在适用该硼酸浓度的同时,采用上述优选的拉伸形态。

在作为二色性色素使用碘的情况下,该含有硼酸的水溶液优选含有碘化钾。含有硼酸的水溶液中的碘化钾的量通常相对于水100重量份为0.1~15重量份左右、优选为5~12重量份左右。含有硼酸的水溶液的温度通常为50~85℃左右。

硼酸处理后的聚乙烯醇系树脂膜通常通过浸渍于水或碘化钾水溶液中进行清洗处理。清洗处理中的水或碘化钾水溶液的温度通常为5~40℃左右。

清洗后实施干燥处理,获得偏振膜。干燥处理可以使用热风干燥机或远红外线加热器、热辊等进行。干燥处理的温度通常为30~100℃左右、优选为50~80℃。从干燥效率的观点出发,干燥处理前的膜水分率优选为25~55重量%。另外,干燥工序后的膜水分率通常为5~35重量%,从搬送性的观点出发,优选为6~33重量%。

偏振板可以通过介由粘接剂层在如上所述获得的偏振膜(单体膜)的单面或两面贴合保护膜来获得。作为形成粘接剂层的粘接剂,可以使用水系粘接剂或光固化性粘接剂。在两面贴合保护膜的情况下,形成两个粘接剂层的粘接剂可以相同种类,也可以为不同种类。例如,在两面贴合保护膜的情况下,单面可以使用水系粘接剂进行贴合,另外的单面可以使用光固化性粘接剂进行贴合。

作为水系粘接剂,可列举出包含聚乙烯醇系树脂水溶液的粘接剂、水系二液型氨基甲酸酯系乳液粘接剂等。其中,优选使用包含聚乙烯醇系树脂水溶液的水系粘接剂。

作为聚乙烯醇系树脂,可以使用将醋酸乙烯酯的均聚物即聚醋酸乙烯酯进行皂化处理而得的乙烯醇均聚物,除此之外,可以使用将醋酸乙烯酯与可与其共聚的其他单体的共聚物进行皂化处理而得的聚乙烯醇系共聚物、或将它们的羟基进行部分改性而成的改性聚乙烯醇系聚合物等。水系粘接剂可以包含多元醛、水溶性环氧化合物、密胺系化合物、氧化锆化合物、锌化合物等添加剂。

在使用水系粘接剂的情况下,优选在贴合后实施用于除去在水系粘接剂中所含的水而进行干燥的干燥工序。干燥温度优选为30~100℃。若干燥温度不足30℃,则保护膜容易从偏振膜剥离。另外,若干燥温度超过100℃,则存在由热导致偏振膜的偏振性能劣化的可能。可以在干燥工序后,设置以下培养工序,即,在室温或比其稍高的温度例如20~45℃左右的温度下进行12~600小时左右的培养。

上述光固化性粘接剂是指,通过照射紫外线等活性能量射线来固化的粘接剂,可列举出例如,包含聚合性化合物及光聚合引发剂的粘接剂、包含光反应性树脂的粘接剂、包含粘合剂树脂及光反应性交联剂的粘接剂等。作为聚合性化合物,可列举出光固化性环氧系单体、光固化性丙烯酸系单体、光固化性氨基甲酸酯系单体等光聚合性单体、或来自光聚合性单体的低聚物等。作为光聚合引发剂,可列举出包含通过紫外线等活性能量射线的照射而产生中性自由基、阴离子自由基、阳离子自由基这样的活性种的物质。作为包含聚合性化合物及光聚合引发剂的光固化性粘接剂,可优选包含光固化性环氧系单体及光阳离子聚合引发剂的物质。

在使用光固化性粘接剂的情况下,在贴合后,通过照射活性能量射线来使光固化性粘接剂固化。活性能量射线的光源没有特别限定,优选在波长400nm以下具有发光分布的活性能量射线,具体来说,优选使用低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、化学灯、黑光灯、微波激发汞灯、金属卤化物灯等。

在偏振膜与保护膜贴合之前,在偏振膜及/或保护膜的贴合面,为了提高粘接性,可以进行等离子体处理、晕光处理、紫外线照射处理、火焰(flame)处理、皂化处理这样的易粘接处理。

本发明的偏振板并不限定于上述方法,可以通过例如日本特开2009-98653号公报中记载的、在基材膜形成聚乙烯醇系树脂层、将该树脂层作为偏振片层(相当于偏振膜)的方法来制作。该方法对于获得薄膜的偏振片层是有利的。

具体来说,该方法可以按照以下顺序包括:

在基材膜的至少一个面涂布含有聚乙烯醇系树脂的涂布液后,使其干燥,由此形成聚乙烯醇系树脂层而获得层叠膜的树脂层形成工序;

拉伸层叠膜而获得拉伸膜的拉伸工序;

用二色性色素对拉伸膜的聚乙烯醇系树脂层进行染色,形成偏振片层(相当于偏振膜),由此获得偏振性层叠膜的染色工序;

使用粘接剂将保护膜贴合在偏振性层叠膜的偏振片层上而获得贴合膜的第1贴合工序;以及

从贴合膜剥离除去基材膜而获得带单面保护膜的偏振板的剥离工序。

在偏振片层的两面层叠保护膜的情况下,进一步包括:使用粘接剂在带单面保护膜的偏振板的偏振单面贴合保护膜的第2贴合工序。

<液晶面板>

本发明的液晶面板包含液晶单元、和在其至少一个面贴合、配置的与上述本发明相关的偏振板。就对液晶单元的偏振板的贴合而言,通常介由粘结剂层来进行。液晶面板可以仅在单面具有与上述本发明相关的偏振板、也可以在两面具有。从抑制液晶面板的翘曲的观点出发,优选在液晶单元的两面配置上述本发明相关的偏振板。

液晶单元具有通过间隔件隔开规定距离而相对置配置的一对基板(例如玻璃基板这样的透明基板)、以及在该一对基板间封入液晶而成的液晶层,可以为TN(Twisted Nematic,扭曲向列)型、STN(Super-Twisted Nematic,超级扭曲向列)型、VA(Vertical Alignment,竖向定线)型、IPS(In-Plane Switching,平面转换)型等任意的驱动方式。

构成液晶单元的基板的厚度为任意,在如现有的偏振板那样的MD/TD翘曲比大的情况下,存在基板越薄则液晶面板的翘曲越显著的倾向。根据本发明,即使使基板的厚度减小直至例如0.5mm以下、进一步为0.3mm以下,也能够良好地抑制液晶面板的翘曲。

液晶面板可以具有适用的液晶显示装置所寻求的适当的形状·尺寸,可以为例如长边8cm以上且短边5cm以上的方形形状(例如长方形、正方形)。在如现有的偏振板那样的MD/TD翘曲比大的情况下,存在液晶面板(相应的偏振板)的尺寸越大则液晶面板的翘曲越显著的倾向,根据本发明,即使使液晶面板的尺寸增大直至例如长边200cm以上且短边100cm以上,可以良好地抑制液晶面板的翘曲。

实施例

以下,示出实施例进一步具体说明本发明,但是本发明并不受到这些例的限定。另外,在下述实施例·比较例中,偏振膜中的硼含有率、偏振膜的偏振特性、MD及TD收缩力(保护膜贴合前及贴合后)、MD/TD翘曲比按照以下方法进行测定。

〔a〕偏振膜中的硼含有率

测定所得的偏振膜的重量,然后,使偏振膜在95℃的热水中浸渍60分钟,使其完全溶解。接着,中和滴定溶解偏振膜的水溶液,由偏振膜的重量及滴定量算出偏振膜中的硼含有率。

〔b〕偏振膜的偏振特性

对于所得的偏振膜,使用分光光度计(日本分光(株)制的“V-7100”),测定可见度修正单体透射率(Ty)及可见度修正偏振度(Py)。

〔c〕保护膜贴合前的偏振膜的MD及TD收缩力

由所得的偏振膜切出将吸收轴方向(MD、拉伸方向)作为长边的宽度2mm、长度10mm的MD收缩力测定用试样。将该试样安装到SII Nano Technology(株)制的热机械分析装置(TMA)“EXSTAR-6000”,使尺寸保持固定的状态下,测定在80℃下保持4小时时产生的长边方向(吸收轴方向、MD)的收缩力(MD收缩力)。另外,除了使用将透射轴方向(与吸收轴方向垂直的方向、TD)设为长边的宽度2mm、长度10mm的试样以外,与上述同样地,测定TD收缩力。

〔d〕保护膜贴合后的偏振膜的MD及TD收缩力

将所得的偏振板切出10cm×5cm的小片,使其浸渍于二氯甲烷600mL,在室温下进行30分钟超声波处理,溶解除去所贴合的保护膜。由除去了保护膜的偏振膜切出将吸收轴方向(MD、拉伸方向)设为长边的宽度2mm、长度10mm的MD收缩力测定用试样。除了使用该试样以外,与上述〔c〕同样,测定MD收缩力。另外,由除去了保护膜的偏振膜切出将透射轴方向(与吸收轴方向垂直的方向、TD)设为长边的宽度2mm、长度10mm的偏振板片,除此以外,与MD收缩力同样地,测定TD收缩力。

〔e〕偏振板的MD/TD翘曲比

由所得的偏振板,切出将吸收轴方向(MD、拉伸方向)设为长边的宽度40mm、长度150mm的MD翘曲量测定用试样。使用丙烯酸系粘结剂将该试样贴合到平坦的玻璃基板(宽度51mm、长度156mm、厚度0.5mm)的表面中央。在该状态下,按照以下顺序测定吸收轴方向的翘曲量。将试样短边的一方作为地点0mm,用二维尺寸测定器沿着长边方向测定地点5mm、40mm、75mm、110mm、145mm的5点(均位于短边方向的中心)的高度,作为最大高度与最小高度之差,求出加热前的MD翘曲量(mm)。然后,在85℃下对试样加热250小时。对于加热后的试样,将试样短边的一方设为地点0mm,二维尺寸测定器沿着长边方向测定地点5mm、40mm、75mm、110mm、145mm的5点(均位于短边方向的中心)的高度,作为最大高度与最小高度之差,求出加热后的MD翘曲量(mm)。将由加热后的MD翘曲量减去加热前的MD翘曲量的差值作为MD翘曲量。另外,除了使用将透射轴方向(与吸收轴方向垂直的方向、TD)设为长边的宽度40mm、长度150mm的试样以外,与上述同样地,测定透射轴方向的翘曲量(TD翘曲量、mm),按照下述式求出MD/TD翘曲比。

MD/TD翘曲比=MD翘曲量/TD翘曲量

<实施例1>

(A)偏振膜的制作

连续地搬送长条的聚乙烯醇原料膜〔宽度450cm、厚度30μm、聚乙烯醇的平均聚合度约2400、皂化度99.9摩尔%以上〕的同时,使其浸渍于30℃的纯水中97秒钟进行膨润后,使其浸渍于碘化钾/水的重量比为2/100的30℃的包含碘的水溶液中123秒钟,进行染色。然后,使其在碘化钾/硼酸/水的重量比为12/1.0/100的56℃的水溶液中浸渍81秒钟,进行硼酸处理。然后,通过在装满5℃的纯水的水洗槽中浸渍膜2秒钟,从而对膜进行水洗,接着,通过使膜通过热风干燥炉,从而在60℃下进行160秒钟干燥处理,获得使聚乙烯醇吸附取向碘的长条偏振膜。在此期间,主要利用染色工序和硼酸处理工序进行纵向单轴拉伸处理,直至硼酸处理工序前的总拉伸倍率为2.1倍、来自原料膜的总拉伸倍率为5.5倍。偏振膜的厚度为12.5μm、偏振膜中的硼含有率为1.5重量%。

(B)偏振板的制作

连续搬送上述(A)中获得的长条偏振膜的同时,通过贴合辊,将包含三乙酰纤维素的保护膜(厚度40μm)介由水系粘接剂贴合到偏振膜的两面后,通过使其通过热风干燥炉,在60℃下进行98秒钟干燥处理,得到在偏振膜的两面贴合有保护膜的长条偏振板。水系粘接剂使用以下水系粘接剂:将乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂(商品名“GOHSEFIMER Z-200”、日本合成化学工业(株)制)溶解于纯水,制备10%浓度的水溶液,向其中混合作为交联剂的乙醛酸钠,并按照前者∶后者的固体成分重量比为1∶0.1的方式进行混合,进一步按照相对于水100重量份,乙酰乙酰基改性聚乙烯醇系树脂为1重量份的方式用纯水进行稀释,由此获得水系粘接剂。

<实施例2~4>

包含聚乙烯醇的原料膜的厚度、制作偏振板时(保护膜贴合后)的干燥处理工序中的干燥温度、以及所得的偏振膜的厚度如表1所示,除此以外,与实施例1同样地,制作偏振膜及偏振板。

<比较例1>

(A)偏振膜的制作

连续搬送长条聚乙烯醇原料膜〔宽度450cm、厚度30μm、聚乙烯醇的平均聚合度约2400、皂化度99.9摩尔%以上〕的同时,使其浸渍于20℃的纯水中24秒钟,进行膨润后,使其浸渍于碘化钾/水的重量比为2/100的30℃的包含碘的水溶液中74秒钟,进行染色。然后,使其在碘化钾/硼酸/水的重量比为12/1.5/100的56℃的水溶液中浸渍64秒钟,进行硼酸处理。然后,通过在充满5℃的纯水的水洗槽中浸渍膜2秒钟,对膜进行水洗。接着,通过使膜通过热风干燥炉,在60℃下进行160秒钟干燥处理,获得使聚乙烯醇吸附取向碘的长条偏振膜。在此期间,主要利用染色工序和硼酸处理工序进行纵向单轴拉伸处理,直至硼酸处理工序前的总拉伸倍率为3.7倍、来自原料膜的总拉伸倍率为5.5倍。偏振膜的厚度为13.2μm、偏振膜中的硼含有率为2.4重量%。

(B)偏振板的制作

使用上述(A)中获得的长条偏振膜,按照与实施例1相同的方法制作偏振板。

<比较例2>

除了将制作偏振板时(保护膜贴合后)的干燥处理工序中的干燥温度设为90℃以外,与比较例1同样地,制作偏振膜及偏振板。

各实施例及比较例中所得的偏振膜中的硼含有率、偏振膜的偏振特性、保护膜贴合前及贴合后的偏振膜的MD及TD收缩力、偏振板的MD翘曲量、TD翘曲量及MD/TD翘曲比一并示于表1。表1的“硼酸量”表示用于硼酸处理的水溶液中的相对于水100重量份的硼酸含量。

[表1]

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