偏振片及使用该偏振片的液晶显示装置的制作方法

专利名称：偏振片及使用该偏振片的液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种偏振片及使用其的液晶显示装置，所述偏振片， 在由聚乙烯醇类树脂构成的偏振膜的一个面上层压降冰片烯类树脂 膜，并在另一个面上层压聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。
背景技术：
偏振片的构成通常为在由二色性色素吸附取向的聚乙烯醇类树 脂构成的偏振膜的单面或双面上，通过胶粘剂层层压透明保护膜、例 如以三乙酰纤维素为代表的醋酸纤维素类的透明保护膜。根据需要隔 着其它光学膜用粘合剂使其贴合在液晶单元上，制成液晶显示装置的 构成部件。
作为液晶电视、液晶显示器、个人计算机等薄型显示装置，液晶 显示装置的用途迅速扩张。特别是液晶电视的市场扩张显著，另外对 低成本化的要求也非常高。液晶电视用的偏振片，通常在由聚乙烯醇 类树脂膜构成的偏振膜的双面上用水性胶粘剂层压三乙酰纤维素膜
(TAC膜)，在该偏振片的单面上通过粘合剂来层压相位差膜。
作为层压在偏振片上的相位差膜，使用聚碳酸酯类树脂膜的拉伸 加工品或环烯烃类树脂膜的拉伸加工品等，在液晶电视用途中，大多 使用高温下相位差不均匀非常少的由环烯烃类树脂膜构成的相位差 膜。这样的偏振片与由环烯烃类树脂膜构成的相位差膜的贴合品，为 了提高生产率、减低产品成本，可以考虑减少构成的部件点数或简化 制造工艺，例如，日本特开平8-43812号公报(专利文献l)中公开了具 有相位差功能的环烯烃类(降冰片烯类)树脂膜/偏振膜/TAC膜的层压结 构。另外，日本特开2005-70140号公报(专利文献2)、日本特开 2005-181817号公报(专利文献3)及日本特开2005-208456号公报(专利 文献4)中，记载了将由聚乙烯醇类树脂构成的偏振膜与环烯烃类保护 膜用聚氨酯类水性胶粘剂进行接合。

发明内容
在大屏幕液晶电视用途中，对薄型化的壁挂电视的需求越来越明 显，这种情况下，作为用于液晶面板的部件在以下方面存在问题。
(1) 为了适应液晶面板的薄型大屏幕化，需要加强面板的强度。
(2) 为了适应液晶电视的薄型化，使用的构件需要薄型化。
(3) 液晶面板与背面的背光系统的间隙变窄，需要防止由于液晶面 板与背灯系统的接触而导致的圆形的斑或牛顿环。
本发明是为了解决上述课题而进行的，其目的在于，提供一种偏 振片及使用其的液晶显示装置，所述偏振片可以适应采用的液晶面板 的薄壁化并对其进行加强，另外可以防止使用其的液晶面板与背光系 统的接触。
本发明人为了解决这些课题进行了潜心研究，结果发现通过制
成如下偏振片，可以得到即使薄机械强度也优异、并且可视性也优异 的偏振片，所述偏振片，是在由聚乙烯醇类树脂构成的偏振膜的单面 上通过胶粘剂层层压降冰片烯类树脂膜，并在该偏振膜的反向侧的面 上层压聚对苯二甲酸乙二醇酯膜，其中，该聚对苯二甲酸乙二醇酯膜
被拉伸，具有20~50/mi的厚度，且雾度在0.1~40%的范围内，从而完
成了本发明。
本发明的偏振片，其特征在于，在由聚乙烯醇类树脂构成的偏振 膜的一个面上通过胶粘剂层层压降冰片烯类树脂膜，并在该偏振膜的另一个面上层压被拉伸的、具有20 5(^m的厚度、雾度在0.1 40%的
范围内的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。
本发明的偏振片优选在降冰片烯类树脂膜的外表面具有粘合剂层。
本发明还提供一种液晶显示装置，其具备使降冰片烯类树脂膜 的外表面的粘合剂层侧配置在液晶单元的背面而使上述本发明的偏振 片贴合在液晶单元上的液晶面板。
本发明的偏振片，可以实现应用的液晶面板的机械强度的提高及 薄型化，而且可以防止使用其的液晶面板与背光系统的接触。另外， 使用这样的本发明的偏振片的本发明的液晶显示装置，可以优选应用 于大屏幕液晶电视用液晶显示装置、特别是可以壁挂的液晶电视用液 晶显示装置。
具体实施例方式
用于本发明的偏振片的偏振膜，具体而言，是在单轴拉伸后的聚 乙烯醇类树脂膜上使二色性色素进行吸附取向而成的偏振膜。聚乙烯 醇类树脂可以通过对聚醋酸乙烯酯类树脂进行皂化而得到。作为聚醋 酸乙烯酯类树脂，除了作为醋酸乙烯酯的均聚物的聚醋酸乙烯酯以外，
还可以列举醋酸乙烯酯与可以与其共聚的其它单体的共聚物、例如
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物等。作为可以与醋酸乙烯酯共聚的其它单体，
可以列举例如不饱和羧酸类、烯烃类、乙烯基醚类、不饱和磺酸类、 具有铵基的丙烯酰胺类等。
聚乙烯醇类树脂的皂化度通常为85~100摩尔％，优选为98摩尔％ 以上。这些聚乙烯醇类树脂也可以被改性，例如可以使用由醛类进行 改性而成的聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯醇縮乙醛、聚乙烯醇縮丁醛等。 另外，聚乙烯醇类树脂的聚合度通常在1000-10000的范围内，优选在1500-5000的范围内。
对这样的聚乙烯醇类树脂进行制膜而成的膜，可以作为偏振膜的 原始(原反)膜来使用。对聚乙烯醇类树脂进行制膜的方法没有特别 限制，可以用现有公知的适宜方法进行制膜。由聚乙烯醇类树脂构成 的原始膜的膜厚也没有特别限制，例如为约10~150/mi。
偏振膜通常经过如下工序来制造，所述工序为用二色性色素对 聚乙烯醇类树脂膜进行染色、使该二色性色素吸附的工序(染色处理工 序)；用硼酸水溶液对吸附有二色性色素的聚乙烯醇类树脂膜进行处理 的工序(硼酸处理工序)、以及在利用该硼酸水溶液的处理后进行水洗的 工序(水洗处理工序)。
另外，在制造偏振膜时，通常对聚乙烯醇类树脂膜进行单轴拉伸， 该单轴拉伸可以在染色处理工序前进行，也可以在染色处理工序中进
行，还可以在染色处理工序后进行。在染色处理工序后进行单轴拉伸 时，该单轴拉伸可以在硼酸处理工序前进行，也可以在硼酸处理工序 中进行。当然，也可以在这些多个阶段中进行单轴拉伸。单轴拉伸可 以在圆周速度不同的辊之间在单轴上进行拉伸，也可以使用热辊在单 轴上进行拉伸。另外，可以是在空气中进行拉伸的干式拉伸，也可以 是在通过溶剂使其膨胀的状态下进行拉伸的湿式拉伸。拉伸倍率通常 为约3~8倍。
染色处理工序中利用二色性色素对聚乙烯醇类树脂膜进行的染 色，可以通过例如将聚乙烯醇类树脂膜浸渍于含有二色性色素的水溶 液中来进行。作为二色性色素，可以使用例如碘、二色性染料等。二 色性染料中包括例如C丄直接红39等由双偶氮化合物构成的二色性 直接染料、由三偶氮、四偶氮等化合物构成的二色性直接染料。需要 说明的是，聚乙烯醇类树脂膜优选在进行染色处理前实施水中的浸渍 处理。使用碘作为二色性色素时，通常采用在含有碘及碘化钾的水溶液 中浸渍聚乙烯醇类树脂膜来进行染色的方法。该水溶液中的碘的含量 通常每100重量份水为0.01-1重量份，碘化钾的含量通常每100重量
份水为0.5 20重量份。使用碘作为二色性色素时，用于染色的水溶液 的温度通常为20 40°C，另外，在该水溶液中的浸渍时间(染色时间)通 常为20-1800秒。
另一方面，使用二色性染料作为二色性色素时，通常采用在含有 水溶性二色性染料的水溶液中浸渍聚乙烯醇类树脂膜来进行染色的方 法。该水溶液中的二色性染料的含量通常每100重量份水为lxl(T4 10 重量份、优选为lxl(T3 1重量份、特别优选为lxl0—llxl0—s重量份。 该水溶液也可以含有硫酸钠等无机盐作为染色助剂。使用二色性染料 作为二色性色素时，用于染色的染料水溶液的温度通常为20 8(TC，另 外，在该水溶液中的浸渍时间(染色时间)通常为10~1800秒。
硼酸处理工序，可以通过将利用二色性色素染色的聚乙烯醇类树 脂膜浸渍于含有硼酸的水溶液中来进行。含有硼酸的水溶液中的硼酸 的量，每100重量份水通常为2 15重量份，优选为5 12重量份。
使用碘作为上述染色处理工序中的二色性色素时，用于该硼酸处 理工序的含有硼酸的水溶液优选含有碘化钾。此时，含有硼酸的水溶 液中的碘化钾的量，每100重量份水通常为0.1 15重量份，优选为5~12 重量份。在含有硼酸的水溶液中的浸渍时间通常为60 1200秒，优选 为150-600秒，进一步优选为200-400秒。含有硼酸的水溶液的温度 通常为5(TC以上，优选为50 85i:，更优选为60 8(TC。
在接下来的水洗处理工序中，通过将上述硼酸处理后的聚乙烯醇 类树脂膜浸渍于例如水中来进行水洗处理。水洗处理中的水的温度通 常为5 4(TC，浸渍时间通常为1~120秒。水洗处理后，通常实施干燥处理，得到偏振膜。干燥处理优选使用例如热风烘燥机、远红外线加
热器等来进行。干燥处理的温度通常为30~100°C，优选为50~80°C。 干燥处理的时间通常为60-600秒，优选为120-600秒。
这样对聚乙烯醇类树脂膜实施单轴拉伸、利用二色性色素的染色、 硼酸处理及水洗处理，得到偏振膜。该偏振膜的厚度通常在5 40/mi的 范围内。本发明的偏振片具备在这样的偏振膜的一个面上通过胶粘剂 层层压降冰片烯类树脂膜、并在另一个面上通过胶粘剂层层压特定的 聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的结构。
作为用于本发明的偏振片的降冰片烯类树脂膜，例如为由热增塑
性树脂构成的膜，所述热增塑性树脂，具有由降冰片烯、多环降冰片 烯类单体等环状烯烃(环烯烃)构成的单体单元。降冰片烯类树脂膜，除
了上述环烯烃的开环聚合物或使用有2种以上的环烯烃的开环共聚物 的加氢产物之外，也可以是环烯烃与链状烯烃或具有乙烯基的芳香族 化合物等的加成共聚物。另外，引入极性基团的降冰片烯类树脂膜也 是有效的。
使用环烯烃与链状烯烃、具有乙烯基的芳香族化合物的共聚物时， 作为链状烯烃，可以列举乙烯、丙烯等，另外，作为具有乙烯基的 芳香族化合物，可以列举苯乙烯、a-甲基苯乙烯、核垸基取代苯乙烯 等。在这样的共聚物中，由环烯烃构成的单体单元可以为50摩尔％以 下(优选为15~50摩尔％)。特别是在得到环烯烃与链状烯烃与具有乙烯 基的芳香族化合物的三元共聚物时，由环烯烃构成的单体单元可以如 上所述为比较少的量。在这样的三元共聚物中，由链状烯烃构成的单 体单元通常为5~80摩尔％，由具有乙烯基的芳香族化合物构成的单体 单元通常为5~80摩尔％。
环烯烃类树脂可以优选使用适宜的市售品，例如T叩as(Ticona 公司制)、ARTON(JSR株式会社制)、七才乂 7(ZE0N0R)(日本Zeon株式会社制)、七才对、^夕^(ZEONEX)(日本Zeon株式会社制)、ABEL (三井化学株式会社制)等。将这样的环烯烃类树脂进行制膜作成膜时， 可适当使用溶剂流延法、熔融挤压法等公知的方法。另外，也可以使 用例如二》)一于(积水化学工业株式会社制)、SCA40(积水化学工业株 式会社制)、ZEONOR膜(株式会社OPTES制)、ARTON膜(JSR株式会 社制)等预先制膜而得到的环烯烃类树脂制的膜的市售品作为透明保护 膜。
降冰片烯类树脂膜，通过在至少一个方向上拉伸，进行液晶的光 学补偿，可以有助于液晶显示装置的视角扩大。用于本发明的降冰片 烯类树脂膜，在将拉伸膜的面内慢轴方向的折射率设定为nx、将在面 内与其垂直相交的方向(快轴方向)的折射率设定为ny、以及将厚度方向 的折射率设定为nz、将膜的厚度设定为d时，用下述式(l)、 (2)分别表 示的膜的面内相位差值R。及厚度方向相位差值Rth优选为面内相位 差值R。在40 100nm(更优选为40 80nm)的范围内，且厚度方向相位差 值Rth在80 250nm(更优选为100 250nm)的范围内。
R0=(nx-ny)xd (1) Rth=[(nx+ny)/2-nz]xd (2)
当面内相位差值R。低于40nm时或超过100nm时，倾向于面板的 视角补偿能力下降。另外，当厚度方向相位差值Rth低于80nm时或超 过250nm时，还倾向于面板的视角补偿能力下降。另外，上述面内相 位差值R。及厚度方向相位差值Rth可以使用例如K0BRA21ADH(王子 计测机器株式会社制)来进行测定。
为了得到具有如上所述的折射率特性的降冰片烯类树脂膜，除了 适当调节拉伸倍率与拉伸速度之外，对拉伸时的预热温度、拉伸温度、 热定型温度、冷却温度等各种温度及其模式进行适当选择即可。通过 在比较温和的条件下进行拉伸，可以得到这样的折射率特性，例如，优选使拉伸倍率在1.05倍以上且1.6倍以下的范围，另外更优选为1.1 倍以上1.5倍以下。在进行双轴拉伸时，最大拉伸方向的拉伸倍率为上
述范围即可。
对用于本发明的进行了拉伸的降冰片烯类树脂膜的厚度没有特别限制，但优选在20 80/mi的范围内，更优选在40 80/mi的范围内。这 是由于在降冰片烯类树脂膜的厚度低于20/mi时，有可能会使膜难以 处置或难以显示规定的相位差值，另一方面，当降冰片烯类树脂膜的 厚度超过80/mi时，有可能使其加工性变差，或透明性下降，或得到的 偏振片的重量增大等。
用于本发明的偏振片的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜，其特征在于， 被拉伸、具有20 50/mi的厚度、雾度在0.1~40%的范围内。
在本发明的偏振片中，通过具备在由聚乙烯醇类树脂构成的偏振 膜的一个面上通过胶粘剂层层压降冰片烯类树脂膜、并在该偏振膜的 另一个面上层压这样的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜而成的结构，可以在 适应于所采用的液晶面板的薄型化的同时对其进行增强，另外达到可 以防止使用其的液晶面板与背光系统接触的效果。
聚对苯二甲酸乙二醇酯是由重复单元的80摩尔％以上为对苯二甲 酸乙二醇酯构成的树脂。作为其它的共聚成分，可以列举间苯二甲 酸、对-Z -羟基乙氧基苯甲酸、4,4，-二羧基联苯、4，4，-二羧基二苯甲酮、 二(4-羧基苯基)乙烷、己二酸、癸二酸、间苯二甲酸-5-磺酸钠、1,4-二 羧基环己烷等二羧酸成分；例如丙二醇、丁二醇、新戊二醇、二乙二 醇、环己二醇、双酚A的环氧乙烷加成物、聚乙二醇、聚丙二醇、聚 四甲撑二醇等二醇成分。这些二羧酸成分或二醇成分，可以根据需要 将2种以上组合使用。另外，还可以将对羟基苯甲酸等羟基羧酸与上 述二羧酸成分或二醇成分一起并用。这样的其它共聚成分也可以包含 含有少量的酰胺键、聚氨酯键、醚键、碳酸酯键等的化合物。作为聚对苯二甲酸乙二醇酯的制造方法，可以应用使对苯二甲酸 与乙二醇直接反应的所谓的直接聚合法、使对苯二甲酸的二甲酯与乙 二醇进行酯交换反应的所谓的酯交换反应等任意的制造方法。另外， 可以根据需要使其含有公知的添加剂。例如，可以使其含有润滑剂、 防粘连剂、热稳定剂、抗氧化剂、防静电剂、耐光剂、耐冲击性改良 剂等。其中，由于光学用途中要求透明性，因此优选将添加剂的添加 量限制在最小限度。
通过将上述原料树脂成形为膜状并实施拉伸处理，可以制作拉伸 而成的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。拉伸可以列举在MD方向(流动方
向)或TD方向(垂直于流动方向的方向)上进行拉伸的单轴拉伸、在MD 方向和TD方向两个方向上进行拉伸的双轴拉伸、在既不是MD方向也 不是TD方向的方向上进行拉伸的斜向拉伸等。通过进行任一种拉伸的 拉伸处理，均可以得到机械强度高的聚对苯二甲酸乙二醇酯类树脂膜。 其中，由于单轴拉伸膜在将本发明的偏振片设置在液晶面板上时倾向 于难以观察到干涉斑，因此优选。
单轴拉伸而成的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的制作方法是任意的， 没有特别限制，可以列举如下方法将熔融上述原料树脂并挤压成形
为片状的无取向膜，在玻璃化转变温度以上的温度下用拉幅机进行横
向拉伸(TD方向上拉伸)后，实施热固定处理。此时，拉伸温度为80~130 °C，优选为90 120。C，拉伸倍率为2.5 6倍，优选为3 5.5倍。当拉伸 倍率低时，倾向于聚对苯二甲酸乙二醇酯类树脂膜不显示充分的透明 性。在双轴拉伸的情况下，可以列举例如将挤压成形为片状的无取 向膜在玻璃化转变温度以上的温度下用拉幅机进行纵向拉伸(MD方向 上拉伸)、接着进行横向拉伸(TD方向上拉伸)的方法；或进行纵向横向 同时拉伸的方法等。
需要说明的是，从减低聚对苯二甲酸乙二醇酯膜中取向主轴的变形的观点考虑，优选在上述横向拉伸后进行热固定处理前，在长度方
向上对膜进行松弛处理。进行松弛处理的温度为90 200°C，优选为 120~180°C。松弛量根据横向拉伸条件而异，但优选设定松弛量及温度 使松弛处理后的膜在15(TC下的热收縮率为2%以下。
热固定处理的温度通常为180~250°C，优选为200~245°C。热固定 处理优选首先，以定长在上述温度下进行处理，再进行松弛处理， 以使膜的宽度方向上的松弛比例为1~10%(优选2~5%)。这样，降低取 向主轴的变形，得到耐热性优异的拉伸而成的聚对苯二甲酸乙二醇酯 膜。在本发明中，优选使用取向主轴的变形的最大值为IO度以下、更
优选为8度以下、进一步优选为5度以下的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。 在使用取向主轴的变形的最大值超过IO度的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜 的情况下，在将使用这样的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的偏振片贴合在 液晶显示装置的液晶显示屏幕上时，倾向于上色不良增大。需要说明 的是，上述聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的取向主轴的变形的最大值，可 以使用例如相位差膜检查装置RETS系统(大塚电子株式会社制)来进行 测定。
在本发明的偏振片中使用厚度在20 50/mi的范围内的聚对苯二甲 酸乙二醇酯膜。这是由于在使用厚度低于20/mi的聚对苯二甲酸乙二 醇酯膜的情况下，膜难以处置，另外，在使用厚度超过50/mi的聚对苯 二甲酸乙二醇酯膜的情况下，减弱薄型化的优点。
另外，在本发明的偏振片中使用雾度在0.1~40%的范围内的聚对 苯二甲酸乙二醇酯膜。在使用雾度低于0.1%的聚对苯二甲酸乙二醇酯 膜的情况下，由于表面凹凸减少，因此防止因与背光系统接触而产生 斑的效果减小，另外，在使用雾度超过40%的聚对苯二甲酸乙二醇酯 膜的情况下，光扩散过强，正面亮度或可视性可能下降。需要说明的 是，上述聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的雾度，根据JIS K 7136的规定， 定义为扩散透过率相对于全光线透过率的比，可以使用市售的雾度仪来测定。
作为对聚对苯二甲酸乙二醇酯膜赋予雾度的方法，可以列举在 作为原料树脂的聚对苯二甲酸乙二醇酯中混合无机微粒或有机微粒的 方法；在上述膜表面涂布在树脂粘合剂中混合有无机微粒或有机微粒 的涂布液的方法等，但并不限定于这些方法。作为上述无机微粒，可 以使用二氧化硅、胶态二氧化硅、氧化铝、氧化铝溶胶、硅酸铝、氧 化铝-二氧化硅复合氧化物、高岭土、滑石、云母、碳酸钙、磷酸钙等 作为代表性的物质。另外，作为上述有机微粒，可以使用交联聚丙烯 酸粒子、交联聚苯乙烯粒子、交联聚甲基丙烯酸甲酯粒子、有机硅树 脂粒子、聚酰亚胺粒子等耐热性树脂粒子。
另外，用于本发明的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜，面内相位差值R。 优选为1000nm以上，更优选为3000nm以上。这是由于在使用面内 相位差值R。低于1000nm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的情况下，倾向 于来自正面的上色显著。另外，用于本发明的聚对苯二甲酸乙二醇酯 膜的面内相位差值R。的上限至约10000nm即可。
具备如上所述的特性的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜，是机械性质、 耐溶剂性、耐擦伤性、成本等综合性优异的膜，能够特别适用于本发 明的偏振片。
对用于本发明的制造方法的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜可以赋予易 胶粘层，赋予该易胶粘层的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的形成方法没有 特别限制。可以采用例如在所有拉伸工序结束后形成膜的方法；在 对聚对苯二甲酸乙二醇酯类树脂进行拉伸的工序中、即在纵向拉伸和
横向拉伸工序之间形成的方法；以及在与偏振膜胶粘前一刻或胶粘后 形成的方法等。其中，从生产率的观点考虑，优选釆用在对聚对苯二 甲酸乙二醇酯进行纵向拉伸后形成、接着进行横向拉伸的方法。易胶粘层可以在聚对苯二甲酸乙二醇酯的双面、或通过胶粘剂与 由聚乙烯醇类树脂构成的偏振膜胶粘的单面上赋予。
构成易胶粘层的成分没有特别限制，可以列举例如在骨架上具 有极性基团且分子量比较低、玻璃化转变温度低的聚酯类树脂、聚氨 酯类树脂或丙烯酸类树脂等。另外，可以根据需要含有交联剂、有机 或无机填料、表面活性剂及润滑剂等。
在上述聚对苯二甲酸乙二醇酯膜中与偏振膜粘贴的面的反侧面 上，可以实施防眩处理、硬涂层处理、防静电处理等表面处理。另外， 也可以形成由液晶性化合物或其高分子量化合物等构成的涂层。需要 说明的是，即使使用聚萘二甲酸乙二醇酯膜代替聚对苯二甲酸乙二醇 酯膜，也得到几乎同样的效果。
本发明的偏振片，是在上述偏振膜的一个面上通过胶粘剂贴合降 冰片烯类树脂膜，另外，在该偏振膜的另一个面上通过胶粘剂贴合聚 对苯二甲酸乙二醇酯膜。本发明的偏振片，可以在偏振膜的双面上使 用同一种胶粘剂，另外，也可以分别使用不同种类的胶粘剂。作为胶 粘剂，从使胶粘剂层变薄的观点考虑，可以列举水性胶粘剂，艮P， 使胶粘剂成分溶解于水而成的胶粘剂或分散于水中而成的胶粘剂。作 为优选的胶粘剂可以列举例如使用聚乙烯醇类树脂或聚氨酯树脂作 为主要成分的组合物。
在使用聚乙烯醇类树脂作为胶粘剂的主要成分的情况下，该聚乙 烯醇类树脂，除了部分皂化聚乙烯醇、完全皂化聚乙烯醇之外，还可 以是羧基改性聚乙烯醇、乙酰乙酰基改性聚乙烯醇、羟甲基改性聚乙 烯醇、氨基改性聚乙烯醇等改性后的聚乙烯醇类树脂。此时，使用聚 乙烯醇类树脂的水溶液作为胶粘剂。胶粘剂中的聚乙烯醇类树脂的浓 度，相对于100重量份水，通常为1 10重量份，优选为1 5重量份。在由聚乙烯醇类树脂的水溶液构成的胶粘剂中，为了提高胶粘性， 优选添加乙二醛、水溶性环氧树脂等固化性成分、交联剂。作为水溶 性环氧树脂，可以优选使用使表氯醇与聚酰胺基胺进行反应而得到的 聚酰胺多元胺环氧树脂，其中，所述聚酰胺基胺，通过例如二乙三胺、 三乙四胺等聚亚垸基多元胺与己二酸等二羧酸之间的反应而得到。作
为这样的聚酰胺多元胺环氧树脂的市售品，可以列举Sumirez Resin650(住化Chemtex株式会社制)、Sumirez Resin 675(住化Chemtex 株式会社制)、WS-525(日本PMC株式会社制)等。这些固化性成分、交 联剂的添加量(一起添加时为其总量)，相对于聚乙烯醇类树脂100重量 份通常为1~100重量份，优选为1 50重量份。这是由于上述固化性 成分、交联剂的添加量相对于聚乙烯醇类树脂100重量份为低于1重 量份的情况下，倾向于胶粘性提高的效果减小，另外，上述固化性成 分、交联剂的添加量相对于聚乙烯醇类树脂100重量份为超过100重 量份的情况下，倾向于胶粘剂层变脆。
另外，使用聚氨酯树脂作为胶粘剂的主要成分的情况下，作为适 当的胶粘剂组合物的例子，可以列举聚酯类离聚物型聚氨酯树脂与 具有縮水甘油基氧基的化合物的混合物。在此所谓的聚酯类离聚物型 聚氨酯树脂，是具有聚酯骨架的聚氨酯树脂，其中引入有少量的离子 性成分(亲水成分)。这样的离聚物型聚氨酯树脂，由于不使用乳化剂而 直接在水中进行乳化成为乳胶，因此作为水性胶粘剂非常适宜。
聚酯类离聚物型聚氨酯树脂本身是公知的，例如，在日本特开平 7-97504号公报中作为用于使苯酚类树脂分散于水性介质中的高分子 分散剂的例子进行记载，另外，在上述日本特开2005-70140号公报(专 利文献2)、日本特开2005-208456号公报(专利文献4)中公开了如下方 式，将聚酯类离聚物型聚氨酯树脂与具有縮水甘油基氧基的化合物的 混合物作为胶粘剂，并在由聚乙烯醇类树脂构成的偏振膜上接合环烯 烃类树脂膜。作为在偏振膜上贴合上述降冰片烯类树脂膜、聚对苯二甲酸乙二 醇酯膜的方法，可以是通常已知的方法，可以列举如下方法通过例 如流延法、绕线棒涂布法、凹版涂布法、逗号刮刀涂布法(力-一夕一)、刮板法、模具涂布法、浸渍涂布法、喷雾法等，在偏振膜 和/或在其上贴合的膜的胶粘面上涂布胶粘剂，使两者重叠。所谓流延 法是指，使作为被涂布物的膜在大致垂直方向、大致水平方向或两者 之间的倾斜方向上移动的同时在其表面使胶粘剂流下并扩散的方法。 涂布胶粘剂后，将偏振膜和接合在其上的膜通过夹持辊等夹住并使其 贴合。另外，在起偏器与保护膜之间滴入上述光固化性胶粘剂后、用 辊等进行加压来均匀扩展的方法中，可以使用金属或橡胶等作为辊的 材质。另外，将在起偏器与保护膜之间滴入上述光固化性胶粘剂而成 的物质在辊与辊之间通过来进行加压扩展的方法中，这些辊可以为相 同的材质，也可以为不同的材质。
另外，对于胶粘剂层的表面，为了提高胶粘性，可以适当实施等 离子体处理、电晕处理、紫外线照射处理、火焰处理、皂化处理等表 面处理。作为皂化处理，可以列举浸渍于氢氧化钠或氢氧化钾这样 的碱性水溶液中的方法。
在偏振膜上通过胶粘剂层分别使降冰片烯类树脂膜、聚对苯二甲 酸乙二醇酯膜进行层压后，干燥，使胶粘剂层固化。该干燥处理可通 过例如喷射热风来进行，其温度通常在40 10(TC的范围内，优选在
60 10(TC的范围内。另外，干燥时间通常为20~1200秒。
干燥后的胶粘剂层的厚度通常为0.001~5/mi，优选为0.01 2prn， 进一步优选为0.01~l/mi。当胶粘剂层的厚度低于0.001/mi时，有可能 胶粘不充分，另外，当胶粘剂层的厚度超过5/m！时，有可能产生偏振 片的外观不良。
贴合后，在室温以下的温度实施至少半日、通常数日以上的养护，可以得到充分的胶粘强度。优选的养护温度为30 5(TC的范围，进一步 优选为35~45°C。当养护温度超过5(TC时，在辊巻绕状态中，容易引 起所谓的"巻边"。需要说明的是，养护时的湿度适度即可，相对湿 度为0 70。/。RH的范围即可。养护时间通常为1~10日，优选为2~7日。
另外，本发明的偏振片中的胶粘剂也可以使用光固化性胶粘剂。 作为光固化性胶粘剂，可以列举例如光固化性环氧树脂与光阳离子 聚合引发剂等的混合物。此时，通过照射活性能量线使光固化性胶粘 剂固化。活性能量线的光源没有特别限制，但优选在波长400nm以下 具有发光分布的活性能量线，具体而言，优选为低压水银灯、中压水 银灯、高压水银灯、超高压水银灯、荧光灯、黑光灯、微波激发水银 灯、金属卤化物灯等。
对光固化性胶粘剂的光照射强度，根据该光固化性胶粘剂的组成 来适当确定，没有特别限制，对于聚合引发剂的活化有效的波长区域 的照射强度优选为0.卜6000mW/cm、该照射强度为0.1mW/cm2以上时， 反应时间不会变得过长，其为6000mW/cn^以下时，可以减少由光源辐 射的热及光固化性胶粘剂固化时发出的热而引起的环氧树脂的黄变或 起偏器的劣化。对光固化性胶粘剂的光照射时间，为使其固化时对光 固化性胶粘剂都进行控制的时间即可，没有特别限制，优选进行设定 使作为上述照射强度与照射时间的乘积表示的累计光量达到 10 10000mJ/m2。对光固化性胶粘剂的累计光量为10mJ/m2以上时，可 以使来自聚合引发剂的活性种产生充分量，从而更确实地使固化反应 进行，另外，其为10000mJ/n^以下时，照射时间不会变得过长，可以 维持良好的生产率。
在通过照射活性能量线使光固化性胶粘剂固化的情况下，优选在 偏振膜的偏光度、透过率及色相、以及保护膜的透明性等偏振片的各 项功能不下降的条件下进行固化。在本发明的偏振片中，降冰片烯类树脂膜优选在其外表面(与贴合 偏振膜侧的相反侧的面)上具有粘合剂层。作为用于这样的粘合剂层的 粘合剂，没有特别限制，可以使用现有公知的适当的粘合剂，可以列 举例如丙烯酸类粘合剂、聚氨酯类粘合剂、有机硅类粘合剂等。其 中，从透明性、粘合力、可靠性、再加工性等观点考虑，优选使用丙 烯酸类粘合剂。粘合剂层可以利用如下方法来设置，目卩，例如以有机 溶剂溶液的形式使用这样的粘合剂、并通过模具涂布机或凹版涂布机 等将其涂布在基材膜上使其干燥的方法，除此之外，还可以利用如下
方法来设置，目卩，将在实施了脱模处理的塑料膜(称为分离膜)上形成的 片状粘合剂转印到基材膜上的方法。粘合剂层的厚度没有特别限制， 通常优选在2-40/mi的范围内。
在降冰片烯类树脂膜的外表面上形成上述粘合剂层的情况下，优 选通过该粘合剂层粘合光学功能性膜。作为光学功能性膜，可以列举 例如在基材表面上涂布液晶性化合物并进行取向的光学补偿膜；将 某种偏振光透过、并将与其显示相反性质的偏振光反射的反射型偏振 膜；由聚碳酸酯类树脂构成的相位差膜；由环状聚烯烃类树脂构成的 相位差膜；表面上具有凹凸形状的带防眩功能的膜；带防止表面反射 功能的膜；表面上具有反射功能的反射膜；同时具有反射功能和透射 功能的半透射反射膜等。作为相当于在基材表面上涂布液晶性化合物 并进行取向的光学补偿膜的市售品，可以列举WV膜(富士胶片株式 会社制)、NH膜(新日本石油株式会社制)、NR膜(新日本石油株式会社 制)等。作为相当于将某种偏振光透过并将与其显示相反性质的偏振光 反射的反射型偏振膜的市售品，可以列举例如DBEF(3M株式会社制， 在日本可以从住友3M株式会社购得)等。另外，作为相当于由环状聚 烯烃类树脂构成的相位差膜的市售品，可以列举例如ARTON膜(JSR 株式会社制)、- ^ 〉一于(积水化学工业株式会社制)、ZEONOR膜(株 式会社OPTES制)等。
本发明还提供一种液晶显示装置，其具备使降冰片烯类树脂膜的外表面的粘合剂层侧配置在液晶单元的背面而使上述本发明的偏振 片贴合于液晶单元的液晶面板。对这样的本发明的液晶显示装置而言， 提供了如下液晶显示装置，其通过具有在液晶单元的背面贴合有本发 明的偏振片的液晶面板，在适应薄型化的同时具有充分的机械强度， 另外，通过使本发明的偏振片的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜侧配置在液 晶面板的背面侧，可以防止液晶面板与背光系统的接触。在本发明的 液晶显示装置中，对于上述特征以外的部分，可以采用现有公知的液 晶显示装置的适当结构，除了液晶面板以外，液晶显示装置通常具有 的结构要件(光扩散板、背光等)没有特别限制。另外，液晶面板通常也 可以在液晶单元的前面侧设置偏振片，对于设置在该液晶单元的前面 侧的偏振片没有特别限制，可以使用现有公知的适当的偏振片。需要 说明的是，上述液晶单元、液晶面板的"背面侧"是指将液晶面板安 装在液晶显示装置上时的背光侧，液晶单元、液晶面板的"前面侧" 是指将液晶面板安装在液晶显示装置上时的可视侧。
下面，列举实施例进一步详细地说明本发明，但本发明并不限定 于这些实施例。需要说明的是，例中，只要没有特别说明，表示含量 或使用量的％及份为重量标准。在以下的实例中，拉伸膜的面内相位差
值、厚度方向相位差值是指使用KOBRA21ADH(王子计测机器株式会 社制)测定的值。
另外，雾度是指使用以JIS K 7136为基准的雾度仪HM-150型(株 式会社村上色彩技术研究所制)测定的值。
实施例1
将平均聚合度约为2400、皂化度为99.9摩尔％以上、厚度为75jum 的聚乙烯醇膜浸渍于3(TC的纯水中后，在3(TC下浸渍于碘/碘化钾/水 的重量比为0.02/2/100的水溶液中。然后，在56.5r下浸渍于碘化钾/ 硼酸/水的重量比为12/5/100的水溶液中。接着用8t:的纯水进行清洗 后，在65。C下进行干燥，得到聚乙烯醇上吸附取向碘而成的偏振膜。主要在碘染色及硼酸处理工序中进行拉伸，总拉伸倍率为5.3倍。
准备厚度为68/mi的拉伸降冰片烯类树脂膜(面内相位差值R。 55nm，厚度方向相位差值Rth: 124nm)，对其胶粘面实施了电晕处理。
另外准备厚度为37/rni、雾度为17%的拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯 膜(取向主轴的变形最大值2度，面内相位差值R。 3800nm)，对其胶 粘面实施了电晕处理。
在如上所述得到的偏振膜的一个面上通过光固化性胶粘剂贴合/ 胶粘上述降冰片烯类树脂膜的电晕处理面，在所述偏振膜的另一个面 上通过光固化性胶粘剂贴合/胶粘上述拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的 电晕处理面，从而得到偏振片。该偏振片不容易撕裂，而且与通常的 偏振片比较重量轻。在该偏振片的拉伸降冰片烯类树脂膜的外表面上 设有厚度为25/mi的丙烯酸类粘合剂的层。将偏振片形成有该粘合剂层 的拉伸降冰片烯类树脂膜的外表面侧配置在液晶单元的背面，将市售 的偏振片配置在液晶单元的前面，组装液晶面板，将其与市售的光扩 散板、背光灯组合，制成液晶显示装置。目测观察液晶显示装置的显 示，结果未观察到由于与背光灯接触而引起的斑。
比较例1
使用表面进行了皂化处理的三乙酰纤维素膜代替实施例1中拉伸 聚对苯二甲酸乙二醇酯膜，除此之外，与实施例1同样操作，得到偏
振片。该偏振片容易撕裂。与实施例1同样，在形成粘合剂层后，配 置在液晶单元的背面来组装液晶面板，制成液晶显示装置。观察显示，
结果观察到由于与背光灯接触而引起的斑。
应该认为本次公开的实施方式及实施例是所有内容的示例而不是 进行限制。本发明的范围不是上述的说明而是由权利要求的范围所示，
包括与权利要求的范围同等的意义及范围内的所有变更。
权利要求
1.一种偏振片，其中，在由聚乙烯醇类树脂构成的偏振膜的一个面上通过胶粘剂层层压降冰片烯类树脂膜，并在该偏振膜的另一个面上层压被拉伸的、具有20～50μm的厚度、雾度在0.1～40％的范围内的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。
2. 根据权利要求l所述的偏振片，其中，在降冰片烯类树脂膜的 外表面上具有粘合剂层。
3. —种液晶显示装置，其具备使降冰片烯类树脂膜的外表面的 粘合剂层侧配置在液晶单元的背面而使权利要求2所述的偏振片贴合 在液晶单元上的液晶面板。
全文摘要
本发明提供一种偏振片及使用该偏振片的液晶显示装置，所述偏振片，在由聚乙烯醇类树脂构成的偏振膜的一个面上通过胶粘剂层层压降冰片烯类树脂膜，并在该偏振膜的另一个面上层压被拉伸的、具有20～50μm的厚度、雾度在0.1～40％的范围内的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。
文档编号G02F1/13GK101408636SQ20081016926
公开日2009年4月15日 申请日期2008年10月10日 优先权日2007年10月12日
发明者林成年, 矢可部公彦, 肥后笃 申请人:住友化学株式会社