复合偏振片及tn模式液晶面板的制作方法

专利名称：复合偏振片及tn模式液晶面板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种复合偏振板、及使用其的TNCTwisted Nematic，扭转向列)模式 的液晶单元、液晶显示装置中使用的TN模式液晶面板。
背景技术：
TN模式的液晶单元是在两片透明基板之间封入向列液晶，在无施加电压的状态下 该向列液晶在两片透明基板之间扭转90°取向的液晶单元。在对两片透明基板之间施加了 电压的状态下，该向列液晶在基板法线方向取向。在具备TN模式的液晶单元的液晶显示装 置中，利用这种无施加电压时和施加电压时的液晶的取向状态的变化，在两片透明基板的 外侧配置1对偏振板，控制光的透射与截断，从而显示图像。这样，由于TN模式的液晶单元 结构比较简单，可以容易地制造，因此，组装有其的TN模式液晶面板及TN模式液晶显示装 置主要用于个人计算机用的监视器用途。但是，所述TN模式液晶显示装置具有例如以下缺点从斜向观看画面时，对比度 急剧降低、或发生亮度及色调的灰阶反转等斜向的视角特性差。因此，为了改善所述TN模式液晶显示装置的缺点，已知使用在特定条件下使盘状 液晶取向而成的光学补偿膜。例如，在日本特开平7-191217号公报中公开有在透明支 撑体上、具体为三醋酸纤维素膜上，使盘状液晶之类的圆盘状化合物取向，由此以光学上负 的单轴性方式做成其光轴从膜的法线方向倾斜5 50°的光学各向异性元件(光学补偿 膜)，将其和偏振元件组合做成椭圆偏振板。近年来，这种类型的光学补偿膜被广泛应用于 TN模式液晶显示装置中。但是，上述现有的光学补偿膜由于以三醋酸纤维素膜为基材，因此，在高温环境下 的尺寸变化大，有时耐热性差。因此，在使用该光学补偿膜的液晶显示装置中，存在暴露在 高温环境下后液晶显示画面的端部产生漏光这样的问题，另外，存在其亮度及对比度不能 充分应对高度化的市场要求的显示品质的情况。

发明内容
本发明的目的在于，提供一种即使液晶显示装置暴露在高温环境下后也能抑制漏 光的复合偏振板及使用该偏振板的TN模式液晶面板。另外，本发明的目的还在于，提供一种TN模式液晶面板，其用于制作高温环境下 的耐热性优异、横向的对比度视角宽广的液晶显示装置。本发明的复合偏振板是依次层叠透明保护层、偏振片、由烯烃类树脂构成的双轴 性的相位差膜、和粘合剂层而成的复合偏振板，所述由烯烃类树脂构成的双轴性相位差膜 在将用波长590nm的光测定的面内慢轴方向、面内快轴方向及厚度方向的折射率分别设定 为！^ 及 时，下述式⑴定义的面内相位差值Rtl为40 150nm，下述式(II)定义的厚 度方向的相位差值Rth为50 250nm，下述式(III)定义的Nz系数超过1且在7以下，所述 粘合剂层在23 80°C下显示0. 15 IOMPa的储能弹性模量。
R0 = (nx-ny) X d (I)Rth = [ (nx+ny)/2-nJ Xd (II)Nz = (nx-nz)/(nx-ny) (III)本发明还提供一种在TN模式液晶单元的两面上借助所述粘合剂层贴合有上述复 合偏振板的TN模式液晶面板。本发明的复合偏振板中，作为其光学补偿膜，替代目前使用的在三醋酸纤维素基 板上使盘状液晶取向而成的补偿膜，采用由烯烃类树脂构成的特定的相位差范围的双轴性 相位差膜，另外，作为与液晶单元贴合时使用的粘合剂层，采用粘弹性特性在特定的范围内 的粘合剂。由此，该复合偏振板可以抑制在高温的环境下的尺寸变化。因此，TN模式液晶 单元中使用该复合偏振板的液晶面板具有以下效果，即，即使使用其的TN模式液晶显示装 置暴露在高温环境下后也不产生漏光且保持良好的显示品质。本发明还提供一种TN模式液晶面板，依次层叠透明保护层、偏振片、由烯烃类树 脂构成的双轴性相位差膜、和粘合剂层而成的复合偏振板以所述复合偏振板中的所述相位 差膜侧面向着所述液晶单元侧的方式层叠在TN模式液晶单元的两面上，所述由烯烃类树 脂构成的双轴性相位差膜在将用波长590nm的光测定的面内慢轴方向、面内快轴方向及 厚度方向的折射率分别设定为！！” 及！^时，下述式(I)定义的面内相位差值Rtl为40 150nm，下述式(II)定义的厚度方向的相位差值Rth为50 250nm，下述式(III)定义的Nz 系数在超过1且为7以下，R0 = (nx-ny) X d (I)Rth = [ (nx+ny)/2_nJ Xd (II)Nz = (nx-nz)/(nx-ny) (III)并且，在将所述液晶单元在无施加电压时的面内相位差值设定为R。时，满足下述 式⑴及⑵。0. 13 < R0/Rc ≤ 0. 34(1)0. 17 ≤ Rth/Rc < 0. 54 (2)由此，可以提供一种在高温环境下的耐热性优异、横向的对比度视角广的TN模式 液晶面板。对于本发明的TN模式液晶面板，所述相位差膜优选由环状烯烃类树脂构成。另外，对于本发明的TN模式液晶面板，优选配置在所述液晶单元的至少一个面上 的复合偏振板的所述透明保护层由被拉伸的具有20 50 μ m的厚度、具有0. 1 40%的浊 度值的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜构成。本发明的TN模式液晶面板优选配置在所述液晶单元的一面上的复合偏振板的所 述透明保护层由不进行拉伸而具有15 25 μ m的厚度的环状烯烃类树脂膜构成。另外，本发明的TN模式液晶面板优选所述偏振片和所述透明保护层、及/或所述 偏振片和所述相位差膜利用无溶剂型的环氧类粘接剂进行粘接。该情况下，所述无溶剂型 的环氧类粘接剂优选通过照射活性能量射线而进行的阳离子聚合而固化。通过与附图相关联而理解的本发明涉及的以下的详细说明，本发明的上述目的及 其它目的、特征、方面及优点将更明了。


图1是示意性表示使用本发明的优选的一例的复合偏振板的TN模式液晶面板的 分解立体图。图2是用于说明横向的对比度视角的液晶面板的示意剖面图。
具体实施例方式下面，根据需要参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。[复合偏振板]图1是示意性表示使用本发明的优选的一例的复合偏振板2的TN模式液晶面板1 的分解立体图。本发明的复合偏振板2由透明保护层4、偏振片3、相位差膜5及粘合剂层 6构成。[偏振片]偏振片3由聚乙烯醇类树脂构成，是在这个领域中通常应用的偏振片。具体而言， 可以使用使聚乙烯醇类树脂吸附二色性色素并使二色性色素取向从而赋予吸收具有某方 向的振动面的直线偏振光、且透射具有与其正交的振动面的直线偏振光的功能的直线偏振 片。作为二色性色素，使用碘及二色性有机染料。通常，通过聚乙烯醇类树脂膜的单轴拉伸、 利用二色性色素进行的染色及染色后的硼酸处理，可以得到这样的偏振片。[透明保护层]对于配置于偏振片3的一面上的透明保护层4而言，例如一直以来作为偏振片的 保护层通常使用的由以三醋酸纤维素(TAC)、二醋酸纤维素为代表的醋酸纤维素类树脂的 膜构成的保护层是有利的，此外，还可以由以降冰片烯类树脂为代表的环状烯烃类树脂的 膜、或者聚丙烯类树脂的膜、丙烯酸类树脂的膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯类的树脂膜等构 成。将聚对苯二甲酸乙二醇酯类树脂膜用作透明保护层4时，可以应对所使用的液晶面板 的薄层化，另外，由于耐久性提高，可以适宜地用于车载用等用途，因此优选。聚对苯二甲酸乙二醇酯是指重复单元的80摩尔％以上由对苯二甲酸乙二醇酯 构成的树脂。作为其它的共聚成分，例如可以举出间苯二甲酸、4，4’ - 二羧基二苯基、4， 4’ - 二羧基二苯甲酮、双(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；丙二醇、丁二醇、新戊二醇、二甘醇、环己二醇、双酚A的环 氧乙烷加成物、聚乙二醇、聚丙二醇及聚四亚甲基二醇等二醇成分。这些二羧酸成分、二醇 成分根据需要可以两种以上组合使用。另外，也可以并用对羟基苯甲酸、对羟基乙氧基苯甲 酸等羟基羧酸。这样的其它的共聚成分还可以含有少量具有酰胺键、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，可以采用使对苯二甲酸和乙二醇直接反 应的所谓的直接聚合法、使对苯二甲酸的二甲基酯和乙二醇进行酯交换反应的所谓的酯交 换反应法等本领域公知的各种方法。另外，根据需要，可以含有公知的添加剂。例如可以含 有润滑剂、防结块剂、热稳定剂、抗氧化剂、抗静电剂、耐光剂、耐冲击性改良剂等。但是，由 于在光学用途中要求透明性，因此，添加剂的配合量优选限制在最小限度。将聚对苯二甲酸乙二醇酯膜用作透明保护层4时，优选实施单轴拉伸、双轴拉伸 等拉伸。
通过将上述原料树脂成形为膜状并实施拉伸处理，可以制作拉伸过的聚对苯二甲 酸乙二醇酯膜。拉伸可以利用沿MD方向(流动方向)或TD方向(和流动方向正交的方 向)拉伸的单轴拉伸、沿MD方向和TD方向两个方向拉伸的双轴拉伸、既不沿MD方向拉伸 也不沿TD方向拉伸的斜向拉伸等任意的方法来进行。通过实施这样的拉伸操作，可以得到 机械强度高的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。进行了这样的拉伸的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜特 别是经双轴拉伸的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜在生产率和强度方面是优选的，另外，使用本 发明的液晶面板的液晶显示装置有难以产生干涉不均的趋势，因此优选。经拉伸的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的制作方法是任意的，例如，为单轴拉伸时，可 以举出以下方法将上述原料树脂熔融，将挤出成形为片状的无取向膜在玻璃化温度以上 的温度下用拉幅机进行横向拉伸(沿TD方向拉伸)后，实施热固定处理的方法。拉伸温度 优选为80 130°C，更优选为90 120°C，拉伸倍率优选为2. 5 6倍，更优选为3 5. 5 倍。如果拉伸倍率低，则聚对苯二甲酸乙二醇酯膜有不能显示充分的透明性的趋势。为双 轴拉伸时，例如可以举出以下方法将挤出成形为片状的无取向膜在玻璃化温度以上的温 度下沿纵向(MD)拉伸，接着沿横向(TD)拉伸的方法，或者沿横纵向同时拉伸的方法等。从减少聚对苯二甲酸乙二醇酯膜中的取向主轴的偏斜的观点考虑，优选在拉伸后 实施松弛处理。例如在通过上述横向拉伸制作单轴拉伸膜时，可以举出在横向拉伸后进行 热固定处理前实施松弛处理的方法。松弛处理的温度为90 200°C，优选为120 180°C。 松弛量根据拉伸条件而不同，优选以使松弛处理后的膜在150°C下的热收缩率在2%以下 的方式来设定松弛量及温度。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 先以定长进行上述温度条件下的处理，进而以膜的宽度方向的松弛的比率为1 10% (优 选2 5%)的方式进行处理。由此得到的取向主轴的偏斜减少了的聚对苯二甲酸乙二醇 酯膜可以使其取向主轴的偏斜的最大值为10度以下，该取向主轴的偏斜的最大值更优选 为8度以下，进一步优选为5度以下。使用取向主轴的偏斜的最大值超过10度的聚对苯二 甲酸乙二醇酯膜时，将由其得到的偏振板用于液晶显示装置的液晶面板时，有着色不良变 大的趋势。上述聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的取向主轴的偏斜的最大值例如可以使用相位差 膜检查装置“RETS system”(大冢电子(株)制)来测定。将聚对苯二甲酸乙二醇酯膜用作透明保护层4时，其厚度优选在20 50 μ m的范 围。在使用厚度不足20 μ m的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜时，膜的处理有变难的趋势，另一方 面，在使用厚度超过50 μ m的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜时，薄壁化的优点减弱。聚对苯二甲酸乙二醇酯膜可以在0. 1 40%的范围内赋予浊度而使用，优选的浊 度值为0.1 10%，更优选为0.1 5%的范围。浊度值如JIS K 7136所规定的那样，定 义为扩散透射率与总透光率之比，可以用市售的浊度计来测定。作为赋予聚对苯二甲酸乙二醇酯膜浊度的方法，例如可以采用以下方法在原料 树脂聚对苯二甲酸乙二醇酯膜中混合无机微粒或有机微粒的方法；在上述膜的表面涂布在 树脂基料(binder)中混合有无机微粒或有机微粒的涂布液的方法。在此，作为无机微粒， 代表性地可以举出二氧化硅、硅胶、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。另外，作为有机微粒，例如可以举出交联聚 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、硅酮树脂粒子、聚酰亚胺粒子等耐热性树脂粒子。聚对苯二甲酸乙二醇酯膜优选面内相位差值Rtl为IOOOnm以上，更优选为3000nm 以上。在使用面内相位差值Rtl不足IOOOnm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜时，有正面的着色显 眼的趋势。聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的面内相位差值Rtl的上限在IOOOOnm左右是充分的。具备上述特性的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜在机械性质、耐溶剂性、耐划痕性、成本 等方面综合性优异。可以在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜上赋予易粘接层。易粘接层是指为了提高偏振片 和聚对苯二甲酸乙二醇酯的粘接性而设置的层。该赋予了易粘接层的聚对苯二甲酸乙二 醇酯膜的形成方法没有特别限定，例如可以采用以下方法在完成了全部拉伸工序的膜上 形成易粘接层的方法；在拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的工序中、即在纵向拉伸工序和横 向拉伸工序之间形成易粘接层的方法；在与偏振片粘接之前或粘接后形成易粘接层的方法 等。制作双轴拉伸膜时，从生产率的观点考虑，优选采用在纵向拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯 后形成易粘接层，接着进行横向拉伸的方法。可以在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的两面上或 借助粘接剂在与由聚乙烯醇类树脂构成的偏振片粘接的一面上赋予易粘接层。构成易粘接层的成分例如可以为骨架中具有极性基团且分子量较低、玻璃化温 度也较低的聚酯类树脂、聚氨酯类树脂、丙烯酸类树脂等。另外，根据需要，也可以含有交联 剂、有机或无机填料、表面活性剂、润滑剂等。对于透明保护层4中的与偏振片3粘合的面的相反的面，可以实施防眩处理、硬涂 处理及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。此外，即使代替聚对苯二甲酸乙二醇酯膜使用聚萘二甲酸乙二醇酯膜，也能得 到几乎相同的效果。这样的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜可以容易地获得市售品，例如可以举出商品名分 别如下的市售品=Diafoil (三菱树脂株式会社制)、Hostaphan (三菱树脂株式会社制)、 Fusion (三菱树脂株式会社制)、帝人特多龙膜(帝人杜邦膜株式会社制)、Melinex (帝 人杜邦膜株式会社制)、Mylar (帝人杜邦膜株式会社制)、teflex (帝人杜邦膜株式会社 制)、东洋纺酯膜(东洋纺织株式会社制)、东洋纺Espet film(东洋纺织株式会社制)、 C0Sm0Shine(东洋纺织株式会社制)、Crisper(东洋纺织株式会社制)、RUMIRER(东丽 膜加工株式会社制)、EMBLON(Unitika株式会社制)、Emblett (Unitika株式会社制)、 SkyRoll (SKC公司制)、二一 7 O (株式会社高合制)、瑞通聚酯膜(株式会社瑞通制)、 太阁聚酯膜(Futamura化学株式会社制)等。在本发明中，透明保护层4也优选使用未拉伸的环状烯烃类树脂膜。所谓环状烯 烃类树脂，通常也称为非晶性聚烯烃类树脂、脂环式聚烯烃类树脂、降冰片烯类树脂等。在 本说明书中统一称为环状烯烃类树脂。使用环状烯烃类树脂膜作为透明保护层4时，可以有助于液晶面板的薄层化，该 液晶面板的耐久性升高，可以优选用于车载用等用途。将环状烯烃类树脂膜用作透明保护 层4时，其厚度优选在15 25 μ m的范围内。其厚度不足15 μ m时，有时膜的处理变难。另 外，通过使其厚度在25 μ m以下，有助于薄层化。由环状烯烃类树脂构成的透明保护层4是透明性优异、且取向小即相位差小的片 材。具体而言，对于其透明性，根据Jis K 7136测定的总浊度值为以下，优选为0.5%以下。面内相位差值通常为5nm以下，优选为3nm以下，另外，厚度方向的相位差值通常为 IOnm以下，优选为5nm以下。作为环状烯烃类树脂，例如可以举出以降冰片烯或其衍生物作为单体进行开环 易位聚合、紧接着进行加氢得到的树脂；将四环十二烯(俗名二亚甲基八氢萘)或其衍生 物作为单体进行开环易位聚合、紧接着进行加氢得到的树脂；使用2种以上由降冰片烯、四 环十二烯、它们的衍生物等构成的环状烯烃单体同样进行开环易位聚合、紧接着进行加氢 得到的共聚树脂；使如上所述的环状烯烃单体和具有乙烯基的脂肪族或芳香族化合物通过 加成聚合进行共聚而得到的树脂等。这样的环状烯烃类树脂可以容易地获得市售品，例如可以举出商品名分别如下的 市售品=Topas (Topas Advanced Polymers GmbH 制)、Arton (JSR 株式会社制)、Zeonor (日 本Zeon株式会社制)、Zeonex (日本Zeon株式会社制)、Apel (三井化学株式会社制)等。环状烯烃类树脂膜可以通过将上述环状烯烃类树脂成形为膜状而得到。将树脂成 形为膜状的方法没有特别限定，可以采用任意公知的成形方法例如加热熔融成形法、溶液 浇铸法，但从减少膜中残留的挥发性成分的观点考虑，优选采用加热熔融成形法，其中特别 优选熔融挤出成形法。熔融挤出成形的条件根据所使用的树脂的性状及制造装置进行适当选择，没有特 别限定，例如优选将滚筒温度设定为100 600°C左右，更优选设定为150 350°C。在制造环状烯烃类树脂膜时，可以在不阻碍本发明的目的的范围内添加添加剂。 作为可以配合的添加剂，例如可以举出增塑剂及防老化剂等。增塑剂是为了改善膜的机械 物性或者提高干燥速度而添加的。具体的增塑剂的例子有磷酸酯及羧酸酯。作为成为增塑剂的磷酸酯，例如可以举出磷酸三苯酯、磷酸三甲酚酯等。另外，作 为成为增塑剂的羧酸酯，例如可以举出邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲 酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、及邻苯二甲酸二苯酯之类的邻苯二甲酸酯；邻乙酰柠檬酸三 乙酯及邻乙酰柠檬酸三丁酯之类的柠檬酸酯；油酸丁酯、蓖麻油酸甲基乙酰酯及癸二酸二 丁酯之类的高级脂肪酸酯；偏苯三酸酯等。作为防老化剂，例如可以举出防氧化剂、过氧化物分解剂、自由基阻聚剂、金属钝 化剂、氧捕捉剂、胺类等。具体的防老化剂有在日本特开平3-199201号公报、日本特开平
5-197073号公报、日本特开平5-194789号公报、日本特开平5-271471号公报、日本特开平
6-107854号公报等中记载的防老化剂。这些添加剂的配合量相对于环状烯烃类树脂通常为20重量％以下，优选为10重 量％以下，更优选为5重量％以下。环状烯烃类树脂膜可以通过选择适当的公知的成膜装置，使用公知的技术选择适 当的以环状烯烃类树脂为原料的制膜条件，以表现出上述厚度、浊度值及相位差值的方式 进行制造。[相位差膜]在偏振片3的另一面设置有由烯烃类树脂构成的双轴性相位差膜5。该相位差膜 5可以通过拉伸烯烃类树脂膜而得到。所谓烯烃类树脂膜，是指由使用聚合用催化剂使例如 乙烯及丙烯等链状烯烃单体、或者与上述透明保护层中说明的相同的降冰片烯、四环十二 烯(俗名二亚甲基八氢萘)及它们的衍生物等环状烯烃单体聚合而得到的树脂构成的膜。本发明特别优选使用环状烯烃类树脂。使用环状烯烃类树脂时，通过使用将正波长分散特 性的环状烯烃类聚合物和逆波长分散特性的环状烯烃类聚合物的混合物进行膜化并拉伸 而制得的膜等，可以容易地调节波长分散特性，可以容易地得到双轴性的相位差膜。将环状烯烃类树脂做成相位差膜5时，可以使用和上述透明保护膜中说明的同样 的树脂。成为相位差膜的卷料的环状烯烃类树脂膜的厚度可以根据得到的拉伸膜的使用目 的等适当决定，没有特别限定，例如从通过稳定的拉伸处理得到均勻的拉伸膜的观点考虑， 优选为10 μ m以上，更优选为20 μ m以上，特别优选为30 μ m以上。另外，环状烯烃类树脂 膜的厚度优选为300 μ m以下，更优选为200 μ m以下，进一步优选为100 μ m以下，特别优选 为80μπι以下。使用烯烃类树脂制作的未拉伸膜通过依次或同时进行沿其纵向(MD)及横向(TD) 的拉伸，可以制成双轴性的相位差膜。此时的拉伸主轴、即拉伸倍率大的方向既可以是纵向 也可以是宽度方向，将拉伸主轴设定为宽度方向时，可以得到长条的且宽的相位差膜。拉伸未拉伸膜时的温度，将烯烃类树脂的玻璃化温度设为Tg时，优选在 Tg-30°C Tg+60°C的范围，更优选在Tg-10°C Tg+50°C的范围。另外，拉伸倍率优选例如 如下设定对于纵向及宽度方向的各自的拉伸倍率，从1. 01 30倍、优选1. 01 10倍、更 优选1.01 5倍的范围中选择，并且拉伸主轴(优选如上所述的宽度方向)的拉伸倍率比 与其正交的方向的拉伸倍率大。由烯烃类树脂膜构成的相位差膜可以容易地获得市售品，例示环状烯烃类树脂 膜的例子时，可以举出商品名分别如下的市售品=Ze0n0r film(日本Zeon株式会社制)、 Arton film(JSR株式会社制)、工^ * 一少相位差膜(积水化学工业(株)制)等。对相位差膜5的相位差值进行说明。将膜的面内慢轴方向的折射率设定为nx、面 内快轴方向(和慢轴在面内正交的方向)的折射率设定为ny、厚度方向的折射率设定为nz、 厚度设定为d时，面内相位差值Rtl、厚度方向的相位差值Rth、及Nz系数分别用下式(I)、(II) 及(III)定义R0 = (nx-ny) X d (I)Rth = [ (nx+ny)/2_nJ Xd (II)Nz = (nx-nz)/(nx-ny) (III)另外，从这些式(I)、(II)及(III)可得出，NZ系数和面内相位差值Rtl及厚度方向 的相位差值Rth的关系可以用下式(IV)来表示。Nz = Rth/R0+0. 5 (IV)本发明中，从补偿TN模式液晶单元的相位差、特别是扩大画面横向的视角的观点 出发，作为相位差膜5使用双轴性的相位差膜。在此，所谓双轴性，是指上述定义的三轴方 向的折射率nx、ny及nz满足nx > ny > nz的关系。相位差膜5的面内相位差值Rtl为40 150nm，优选为60 130nm。另外，相位差膜5的厚度方向的相位差值Rth为50 250nm，优 选为100 200nm。另夕卜，Nz系数超过1且为7以下，更优选为1. 5 4。由烯烃类树脂构成的相位差膜的厚度通常为10 100 μ m,优选为20 80 μ m。厚 度不足10 μ m时，存在处理性降低等情况。另外，该相位差膜优选将其残留挥发性成分控制在1000重量ppm以下，更优选控 制在500重量ppm以下，进一步优选控制在200重量ppm以下。残留挥发性成分超过1000
9重量ppm时，使用时所述挥发性成分释放到外部，相位差膜的尺寸会发生改变，产生内部应 力。因此，由这样的残留挥发性成分多的相位差膜制作复合偏振板并应用于液晶显示装置 中时，有时产生黑显示部分变薄(可以看到发白)等显示不均勻。如果使用挥发性成分含 量在上述范围内的相位差膜，则即使长时间使用液晶显示装置，也不发生显示不均勻等，光 学特性的稳定性优异。该相位差膜还优选其饱和吸水率为0. 01重量％以下。如果饱和吸水率超过0. 01 重量％，则根据使用环境的不同有时相位差膜的尺寸发生变化，产生内部应力。因此，由这 样的饱和吸水率高的相位差膜制作复合偏振板并应用于液晶显示装置中时，有时产生黑显 示部分变薄(可以看到发白)等显示不均勻。如果使用饱和吸水率在上述范围内的相位差 膜，则即使长时间使用液晶显示装置，也不发生显示不均勻等，光学特性的稳定性优异。[偏振片与透明保护层及相位差膜的粘接]将由烯烃类树脂膜构成的相位差膜5粘接于偏振片3时，两者的轴关系在考虑目 标液晶显示装置中的视角特性、颜色变化特性的基础上适当选择即可。在TN用面板用途 中，相位差膜5的慢轴和偏振片3的吸收轴多以几乎平行或几乎正交的关系的方式进行配 置。在此，所谓几乎平行或几乎正交的“几乎”，是指以在此记载的关系(此时是平行或正 交)为中心偏离士 10°左右是允许的。该角度的偏离优选在士5°以内，更优选在士2°以 内。在TN模式液晶面板用的用途中，偏振板的透射轴和液晶单元的摩擦方向重合时， 定义为E模式；偏振板的透射轴和液晶单元的摩擦方向垂直时，定义为0模式。在本发明中， 为了使视角特性优异，复合偏振板10的透射轴和液晶单元50的摩擦方向重合的E模式、复 合偏振板10的透射轴和液晶单元50的摩擦方向正交的0模式均可以使用。为了得到更优 异的视角特性，优选使用0模式。透明保护层4和偏振片3的粘接、或由烯烃类树脂构成的相位差膜5和偏振片3 粘接时，例如可以使用以环氧类树脂、聚氨酯类树脂、氰基丙烯酸酯类树脂、丙烯酰胺类树 脂等作为成分的粘接剂，使用这些中的任一种都可以得到良好的粘接力。作为从使粘接剂 层较薄的观点出发而优选的粘接剂，可以举出无溶剂型粘接剂，具体为通过加热或照射能 量射线使单体或寡聚物反应固化而形成粘接剂层的粘接剂。对无溶剂型的粘接剂进行说明。所谓无溶剂型的粘接剂，不含有显著量的溶剂，通 常包含基于加热或照射能量射线聚合的固化性化合物和聚合引发剂而构成。从反应性的观 点出发，优选通过阳离子聚合进行固化的粘接剂，特别优选使用环氧类的粘接剂。作为优选的例子，可以举出透明保护层4和偏振片3、或由烯烃类树脂构成的相位 差膜5和偏振片3分别通过无溶剂型的环氧类粘接剂来粘接的方式。该粘接剂更优选基于 加热或照射能量射线的阳离子聚合而固化。特别是从耐候性及折射率等观点出发，分子内 不含有芳香环的环氧化合物优选用作固化性化合物。使用分子内不含芳香环的环氧化合物 的粘接剂例如记载于日本特开2004-245925号公报中。作为这样的不含芳香环的环氧化合 物，可以例示芳香族环氧化合物的氢化物、脂环式环氧化合物、脂肪族环氧化合物等。粘接 剂中使用的固化性的环氧化合物通常在分子中含有2个以上环氧基。芳香族环氧化合物的氢化物可以通过将芳香族环氧化合物的原料的芳香族多羟 基化合物在催化剂的存在、加压条件下在芳香环上进行选择性加氢反应，并将由此得到的核氢化多羟基化合物进行缩水甘油醚化而得到。作为芳香族环氧化合物的原料芳香族多羟 基化合物，例如可以举出双酚A、双酚F及双酚S之类的双酚类；苯酚酚醛清漆树脂、甲酚 酚醛清漆树脂及羟基苯甲醛苯酚酚醛清漆树脂之类的酚醛清漆树脂；四羟基二苯基甲烷、 四羟基二苯甲酮、及聚乙烯基苯酚之类的多官能型的化合物等。通过使这样的芳香族多羟 基化合物的氢化物与环氧氯丙烷反应，可以缩水甘油醚化。作为芳香族环氧化合物的氢化 物中优选的氢化物，可以举出氢化的双酚A的二缩水甘油醚。脂环式环氧化合物如下式所示，为分子内具有至少1个直接结合在脂环式环上的 (-0-)的化合物，这里，m表示2 5的整数。
权利要求
1.一种复合偏振板，其是依次层叠透明保护层、偏振片、由烯烃类树脂构成的双轴性相 位差膜、和粘合剂层而得到的，其中，所述由烯烃类树脂构成的双轴性相位差膜在将用波长590nm的光测定的面内慢轴方 向、面内快轴方向及厚度方向的折射率分别设定为nx、ny&nz时，下述式(I)定义的面内相 位差值Rtl为40 150nm，下述式(II)定义的厚度方向的相位差值Rth为50 250nm，下述 式(III)定义的Nz系数超过1且在7以下，所述粘合剂层在23 80°C下显示0. 15 IOMPa的储能弹性模量， R0 = (nx-ny) X d (I) Rth= [(nx+ny)/2-nz]Xd (II) Nz = (nx-nz)/(nx-ny) (III)。
2.一种TN模式液晶面板，其在TN模式液晶单元的两面上借助所述粘合剂层贴合权利 要求1所述的复合偏振板。
3.一种TN模式液晶面板，其中，依次层叠透明保护层、偏振片、由烯烃类树脂构成的双 轴性相位差膜、和粘合剂层而成的复合偏振板以所述复合偏振板中的所述相位差膜侧面向 着液晶单元侧的方式层叠在TN模式液晶单元的两面上，所述由烯烃类树脂构成的双轴性相位差膜在将用波长590nm的光测定的面内慢轴方 向、面内快轴方向及厚度方向的折射率分别设定为nx、ny&nz时，下述式(I)定义的面内相 位差值Rtl为40 150nm，下述式(II)定义的厚度方向的相位差值Rth为50 250nm，下述 式(III)定义的Nz系数超过1且为7以下， R0 = (nx-ny) X d (I) Rth= [(nx+ny)/2-nz]Xd (II) Nz = (nx-nz)/(nx-ny) (III)并且，在将所述液晶单元在无施加电压时的面内相位差值设定为R。时，满足下述式(1) 及⑵，0. 13 < R0/Rc ( 0. 34(1) 0. 17 彡 Rth/Rc < 0. 54(2)。
4.如权利要求3所述的TN模式液晶面板，其中，所述相位差膜由环状烯烃类树脂构成。
5.如权利要求3所述的TN模式液晶面板，其中，配置在所述液晶单元的至少一个面上 的复合偏振板中的所述透明保护层由被拉伸的且具有20 50 μ m的厚度、具有0. 1 40% 的浊度值的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜构成。
6.如权利要求3所述的TN模式液晶面板，其中，配置在所述液晶单元的一面上的复合 偏振板的所述透明保护层由不进行拉伸而具有15 25 μ m的厚度的环状烯烃类树脂膜构 成。
7.如权利要求3所述的TN模式液晶面板，其中，所述偏振片和所述透明保护层、及/或 所述偏振片和所述相位差膜利用无溶剂型的环氧类粘接剂进行粘接。
8.如权利要求7所述的TN模式液晶面板，其中，所述无溶剂型的环氧类粘接剂通过基 于照射活性能量射线的阳离子聚合而固化。
全文摘要
本发明提供一种复合偏振板，其是依次层叠透明保护层、偏振片、由烯烃类树脂构成的双轴性相位差膜、和粘合剂层而得到的，其中，所述由烯烃类树脂构成的双轴性相位差膜在将用波长590nm的光测定的面内慢轴方向、面内快轴方向及厚度方向的折射率分别设定为nx、ny及nz时，下述式(I)定义的面内相位差值R0为40～150nm，下述式(II)定义的厚度方向的相位差值Rth为50～250nm，下述式(III)定义的Nz系数超过1且在7以下，所述粘合剂层在23～80℃下显示0.15～10MPa的储能弹性模量。本发明利用上述复合偏振板及使用其的TN模式液晶面板，可以提供即使将液晶显示装置暴露在高温环境下后也可以抑制漏光的复合偏振板、及使用其的TN模式液晶面板。R0＝(nx-ny)×d (I)；Rth＝[(nx+ny)/2-nz]×d (II)；Nz＝(nx-nz)/(nx-ny) (III)。
文档编号G02B5/30GK101995599SQ20101025103
公开日2011年3月30日 申请日期2010年8月9日 优先权日2009年8月10日
发明者东浩二, 猪口雄平, 琚立阳, 金仁基, 黑岩秀夫 申请人:住友化学株式会社