复合偏振片及液晶显示装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种复合偏振片，其是将第一压敏粘接剂层、偏振片、第二压敏粘接剂层、透明的塑料基板依次层叠而成的复合偏振片，所述偏振片具有偏振膜、和与第二压敏粘接剂层接触的透明保护膜，第一压敏粘接剂层的80℃的储能模量为10～100KPa，第二压敏粘接剂层的80℃的储能模量为0.1～60KPa。优选所述透明的塑料基板的与第二压敏粘接剂层相反一侧的面上，层叠有防静电层。
【专利说明】复合偏振片及液晶显示装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及复合偏振片及使用了其的液晶显示装置。
【背景技术】
[0002]作为以薄型化为目的的复合偏振片，提出了将第一压敏粘接剂层、偏振元件(偏振膜)、第二压敏粘接剂层、和透明的塑料基板依次层叠而成的复合偏振片。该复合偏振片将偏振元件和透明的塑料基板夹隔着第二压敏粘接剂层直接层叠，作为第二压敏粘接剂层，采用了在23?80°C的温度范围中显示出0.15?IMPa的储能模量的压敏粘接剂层(JP2010-39458-A)。
[0003]一般来说，偏振膜在高温、高湿下容易收缩，所述复合偏振片中，通过作为粘接偏振元件与透明的塑料基板的第二压敏粘接剂层采用储能模量高的压敏粘接剂层，即使在高温、高湿下也可以实现偏振膜及透明的塑料基板的收缩的抑制。但是，在偏振膜与透明保护膜被层叠、将该透明保护膜与透明的塑料基板夹隔着压敏粘接剂层接合的复合偏振片的情况下，如果使用如前所述的储能模量高的压敏粘接剂层，则会产生透明的塑料基板也会追随在高温、高湿下产生的偏振膜的收缩而收缩的问题。
[0004]在将液晶单元用一对玻璃基板夹持的液晶面板中，由于利用对液晶单元施加的电场控制其取向，因此一般来说对玻璃基板赋予防静电功能，然而近来，要求对与液晶面板贴合的复合偏振片侧赋予防静电功能。这里，在对复合偏振片赋予防静电功能的情况下，例如可以采用如下的构成，即，在所述透明的塑料基板上设置防静电层，将该防静电层与液晶面板的电路基板利用导电性的糊剂或导电带连接，然而在如前所述的在高温、高湿下收缩的复合偏振片中，会有连接防静电层与电路基板的导电性糊剂或导电带被切断的情况。
[0005]此外，在构成液晶面板的玻璃基板中也要求薄型化。这里，在如前所述的复合偏振片的情况下，夹隔着第一压敏粘接剂层而与玻璃基板贴合，然而当在高温、高湿下复合偏振片收缩时，就有可能在被薄型化了的玻璃基板中产生翘曲。
【发明内容】
[0006]所以，本发明的目的在于，提供在高温、高湿下抑制了收缩的复合偏振片，特别是提供如下的复合偏振片，即，在透明的塑料基板上设置防静电层，将同一防静电层夹隔着导电性糊剂或导电带而与液晶面板的电路基板连接的情况下，即使在高温、高湿下导电性糊剂或导电带也不会被切断，此外，还提供如下的复合偏振片，即，在与薄型化了的玻璃基板贴合的情况下，即使在高温、高湿下也可以抑制玻璃基板的翘曲。
[0007]本发明具有以下的构成。
[0008][ I ] 一种复合偏振片，其是将第一压敏粘接剂层、偏振片、第二压敏粘接剂层、透明的塑料基板依次层叠而成的复合偏振片，
[0009]所述偏振片具有偏振膜、与第二压敏粘接剂层接触的透明保护膜，
[0010]第一压敏粘接剂层的80°C的储能模量为10?lOOKPa，第二压敏粘接剂层的80°C的储能模量为0.1?60KPa。
[0011][2]根据前项[I]所述的复合偏振片，其中，所述偏振片具有与第一压敏粘接剂层接触的透明保护膜。
[0012][3]根据前项[I]或[2]所述的复合偏振片，其中，透明的塑料基板的拉伸弹性模量为 2000 ?4500MPa。
[0013][4]根据前项[I]?[3]中任一项所述的复合偏振片，其中，透明的塑料基板的厚度为10?100 μ m。
[0014][5]根据前项[I]?[4]中任一项所述的复合偏振片，其中，透明的塑料基板的与第二压敏粘接剂层相反一侧的面上，层叠有防静电层。
[0015][6] 一种液晶显示装置，其具备前项[5]所述的复合偏振片、具有电路基板的液晶面板、连接所述复合偏振片的防静电层与所述液晶面板的电路基板的导电性糊剂或导电带。
[0016]根据本发明，可以提供在高温、高湿下抑制了收缩的复合偏振片。特别是，可以提供如下的复合偏振片，即，在透明的塑料基板上设置防静电层，将同一防静电层夹隔着导电性糊剂或导电带而与液晶面板的电路基板连接的情况下，即使在高温、高湿下导电性糊剂或导电带也不会被切断，此外，还可以提供如下的复合偏振片，即，在与薄型化了的玻璃基板贴合的情况下，即使在高温、高湿下也可以抑制玻璃基板的翘曲。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是表示本发明的复合偏振片的层构成的一例的剖面示意图。
[0018]图2是表示本发明的复合偏振片的层构成的一例的剖面示意图。
[0019]图3是表示本发明的复合偏振片的层构成的一例的剖面示意图。
[0020]图4是表示本发明的复合偏振片的层构成的一例的剖面示意图。
[0021]图5是表示本发明的复合偏振片的层构成的一例的剖面示意图。
【具体实施方式】
[0022]将本发明的复合偏振片的层构成的例子示意性地表示于图1?图5中。如图1所示，本发明的复合偏振片10是将第一压敏粘接剂层1、偏振膜3、透明保护膜2a、第二压敏粘接剂层4、透明的塑料基板5依次层叠、第二压敏粘接剂层4与透明的塑料基板5相接触的复合偏振片。另外，也可以如图2所示，在第一压敏粘接剂层I与偏振膜3之间，具备透明保护膜2b，还可以如图3所示，透明的塑料基板5的与第二压敏粘接剂层4相反一侧的面上，层叠防静电层6。另外，也可以如图4所示，在第一压敏粘接剂层I与偏振膜3之间，具备相位差板7 (兼作透明保护膜)，还可以如图5所示，在第一压敏粘接剂层I与偏振膜3之间，具备相位差板7及第三压敏粘接剂层8。而且，在第一压敏粘接剂层I的与偏振膜3相反的一侧，通常在与其他的构件贴合前贴合着间隔件(未图示)，保护复合偏振片。
[0023]以下，在也参照附图的同时，对各层进行说明。
[0024]<偏振片>
[0025]本发明的偏振片是复合偏振片的构成构件之一，具有偏振膜、和层叠于第二压敏粘接剂层侧的透明保护膜。该偏振片既可以如图1所示，是偏振膜3 /透明保护膜2a的2层构成，也可以如图2所示，是透明保护膜2b /偏振膜3 /透明保护膜2a的3层构成。从通用性的观点考虑，优选所述3层构成的偏振片。
[0026]<偏振膜>
[0027]偏振膜是具有从入射的自然光中取出直线偏振光的功能的膜，例如可以使用在聚乙烯醇系树脂膜中吸附有二色性色素并取向了的偏振膜。构成偏振膜的聚乙烯醇系树脂可以通过将聚乙酸乙烯酯系树脂皂化来得到。作为聚乙酸乙烯酯系树脂，除了作为乙酸乙烯酯的均聚物的聚乙酸乙烯酯以外，还可以例示出乙酸乙烯酯与能够与它共聚的其他的单体的共聚物等。作为与乙酸乙烯酯共聚的其他的单体，例如可以举出不饱和羧酸类、烯烃类、乙烯基醚类、不饱和磺酸类、丙烯酰胺类等。聚乙烯醇系树脂的皂化度通常为85?100摩尔％左右，优选为98摩尔％以上。也可以将该聚乙烯醇系树脂进一步改性，例如也可以使用以醛类改性了的聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛等。另外，聚乙烯醇系树脂的聚合度通常为1000?10000左右，优选为1500?5000左右。
[0028]将该聚乙烯醇系树脂制膜而得的材料被作为偏振膜的原卷膜使用。将聚乙烯醇系树脂制膜的方法没有特别限定，可以利用公知的方法制膜。由聚乙烯醇系树脂构成的原卷膜的膜厚没有特别限定，然而例如为I?150μπι左右。如果还考虑拉伸的容易度等，则其膜厚优选为10 μ m以上。
[0029]偏振膜是经过如下的工序制造的，S卩，将此种聚乙烯醇系树脂膜单轴拉伸的工序、将聚乙烯醇系树脂膜用二色性色素染色而吸附该二色性色素的工序、将吸附有二色性色素的聚乙烯醇系树脂膜用硼酸水溶液处理的工序、以及在该借助硼酸水溶液的处理后进行水洗的工序。作为二色性色素，可以使用碘、二色性的有机染料。
[0030]〈透明保护膜〉
[0031]在偏振膜的至少一方的面上层叠透明保护膜。两者由水溶液系、有机溶剂溶液系、无溶剂型等、适当的粘接剂粘接。作为透明保护膜，可以使用以往作为偏振片的透明保护膜已知的各种树脂膜。一般来说，适合使用纤维素乙酸酯系的树脂膜、特别是三乙酰纤维素膜。在偏振膜的两面层叠透明保护膜的情况下也同样，可以使用公知的透明树脂膜。
[0032]〈透明的塑料基板>
[0033]作为透明的塑料基板，只要不损害透明性即可，例如可以举出由丙烯酸系树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯树脂、聚碳酸酯、降冰片烯系树脂等环状烯烃系树脂、三乙酰纤维素等纤维素酯系树脂、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等构成的各种树脂膜。其中，从硬度、透明性、生产率、成本等观点考虑，适合使用聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、纤维素酯系树脂膜。
[0034]聚对苯二甲酸乙二醇酯可以利用使对苯二甲酸与乙二醇(以及根据需要使用的其他的二羧酸和/或其他的二醇)直接反应的所谓直接聚合法、使对苯二甲酸的二甲酯与乙二醇(以及根据需要使用的其他的二羧酸的二甲酯和/或其他的二醇)进行酯交换反应的所谓酯交换反应法等任意的制造法来得到。另外，聚对苯二甲酸乙二醇酯也可以根据需要含有公知的添加剂。作为公知的添加剂，例如可以举出润滑剂、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。但是，由于作为层叠于偏振片上的透明的塑料基板需要透明性，因此优选将添加剂的添加量限制为最小限度。
[0035]通过将所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯以膜状成形、实施拉伸处理，就可以制作出拉伸了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(与流动方向垂直的方向)拉伸的单轴拉伸、沿MD方向及TD方向双方拉伸的双轴拉伸、沿既不是MD方向也不是TD方向的方向拉伸的斜向拉伸等任意的方法来进行。通过实施该拉伸操作，可以得到机械强度高的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。其中，对于因双轴拉伸的弓弯(bowing)现象或斜向拉伸而使PET的取向轴相对于MD方向为大约45°的膜，由于通过将其作为透明的塑料基板以卷对卷工艺与偏振片贴合，可以得到如下的复合偏振片，即，在用偏光太阳镜识认液晶面板的画面的情况下，可以消除因偏光太阳镜的偏振轴与偏振片的偏振轴正交而产生的识认不良，因此优选。
[0036]在双轴拉伸的情况下，例如可以举出将以薄片状挤出成形的无取向膜在玻璃化温度以上的温度下进行纵向拉伸(沿MD方向拉伸)、然后进行横向拉伸(沿TD方向拉伸)的方法、或纵横同时拉伸的方法等。
[0037]纤维素酯系树脂膜是由纤维素的部分酯化物或完全酯化物构成的膜，例如可以举出由纤维素的乙酸酯、丙酸酯、丁酸酯、它们的混合酯等构成的膜。更具体来说，可以举出三乙酰纤维素膜、二乙酰纤维素膜、纤维素乙酸酯丙酸酯膜、纤维素乙酸酯丁酸酯膜等。作为此种纤维素酯系树脂膜，可以使用合适的市售品，例如Fujitac TD80(富士胶片(株)制)、Fujitac TD80UF(富士胶片(株)制)、Fujitac T40UZ(富士胶片(株)制)、FujitacTD80UZ(富士胶片(株)制)、KC8UX2M (Konica Minolta Opto (株)制)、KC8UY (KonicaMinolta Opto (株)制)、KC4UY (Konica Minolta Opto (株)制)等。
[0038]另外，本发明中，作为透明的塑料基板，可以使用具有相位差的相位差膜。该情况下，优选以使相位差膜的慢轴与偏振膜的吸收轴以大约45°的角度相交的方式配置。作为相位差膜，可以举出通过将由聚乙烯醇、聚碳酸酯、聚酯、聚芳酯、聚酰亚胺、聚烯烃、环状聚烯烃、聚苯乙烯、聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯、液晶聚酯、乙酰纤维素、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物皂化物、聚氯乙烯等构成的高分子膜拉伸而体现出折射率各向异性的光学膜。另外，也可以将通过向不具有相位差的光学上各向同性的基材上涂布液晶性化合物后使之取向而体现出折射率各向异性的膜、利用无机层状化合物的涂布来体现出折射率各向异性的膜作为相位差膜使用。在将相位差膜作为透明的塑料基板使用的情况下，优选相对于入射光的波长显不出I / 4波长的相位差,该情况下的面内相位差值一般为90?200 μ m左右，优选为120?160 μ m。I / 4波长板具有将从偏振膜中射出的直线偏振光变为椭圆偏振光或圆偏振光的功能。如果将作为透明的塑料基板使用了相位差膜的偏振片配置于液晶单元的前面侧，则在用偏光太阳镜识认液晶面板的画面的情况下，可以消除因偏光太阳镜的偏振轴与偏振片的偏振轴正交而产生的识认不良。这里，所谓偏光太阳镜，是装入了偏振片的眼镜，仅使沿一个方向(例如横向或纵向)振动的直线偏振光透过。
[0039]从偏振片的对抗高温、高湿下的收缩的观点考虑，透明的塑料基板的拉伸弹性模量优选处于2000?4500MPa的范围中。
[0040]透明的塑料基板的厚度可以根据所使用的材料适当地选择，然而优选为10?100 μ m,更优选为20?60 μ m,进一步优选为25?40 μ m。
[0041]〈压敏粘接剂层〉
[0042]本发明的复合偏振片10中，具备第一压敏粘接剂层1、第二压敏粘接剂层4(图1?图4)，此外还可以在第一压敏粘接剂层I与偏振膜3之间，具备相位差板7及第三压敏粘接剂层8。
[0043]第一压敏粘接剂层、第二压敏粘接剂层分别只要是具有后述的给定的储能模量的层即可，为了形成这些压敏粘接剂层，例如可以使用以丙烯酸系、橡胶系、尿烷系、酯系、硅酮系、聚乙烯基醚系等树脂作为主要成分的压敏粘接剂。它们当中更合适的是以透明性、耐候性、耐热性等优异的丙烯酸系树脂作为基础聚合物的压敏粘接剂。尤其是，优选选择使用保持适度的浸润性或凝聚力、与透明保护膜或偏振膜的粘接性也优异、在加热或加湿的条件下不会产生浮起或剥落等剥离问题的材料。另外，也可以是被称作能量射线固化型、热固化型等的压敏粘接剂。另外，对于形成第三压敏粘接剂层的粘接剂，也可以使用与所述相同的粘接剂。
[0044]压敏粘接剂层的形成中所用的丙烯酸系树脂没有特别限定，然而例如适合使用(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯之类的(甲基)丙烯酸酯系基础聚合物、或使用了 2种以上的这些(甲基)丙烯酸酯的共聚系基础聚合物。此外还在这些基础聚合物上共聚极性单体。作为极性单体，例如可以举出(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酰胺、N, N-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯之类的具有羧基、羟基、酰胺基、氨基、环氧基等的单体。
[0045]这些丙烯酸系树脂可以作为压敏粘接剂单独使用，然而通常来说配合有交联剂。作为交联剂，可以例示出属于2价或多价金属离子且在与羧基之间形成羧酸金属盐的交联齐U、属于聚胺化合物且在与羧基之间形成酰胺键的交联剂、属于聚环氧化合物或多元醇且在与羧基之间形成酯键的交联剂、属于聚异氰酸酯化合物且在与羧基之间形成酰胺键的交联剂等。其中，聚异氰酸酯化合物被作为有机系交联剂广泛地使用。
[0046]所谓能量射线固化型压敏粘接剂，是指如下的压敏粘接剂，S卩，具有受到紫外线或电子束等能量射线的照射而固化的性质，且具有在能量射线照射前具有粘合性而与膜等被粘附体密合，可以利用能量射线的照射固化而调整密合力的性质。作为能量射线固化型压敏粘接剂，特别优选使用紫外线固化型压敏粘接剂。能量射线固化型压敏粘接剂一般以如上所述的丙烯酸系树脂、和能量射线聚合性化合物作为主要成分而成。通常还配合有交联齐U，另外，根据需要有时也配合光聚合引发剂或光敏化剂等。
[0047]在为了形成压敏粘接剂层而使用的粘合剂组合物中，除了上述的基础聚合物及交联剂以外，根据需要，为了调整压敏粘接剂的粘合力、凝聚力、粘性、弹性模量、玻璃化温度等，例如也可以使用作为天然物或合成物的树脂类、增粘树脂、抗氧化剂、染料、颜料、消泡齐U、腐蚀剂、光聚合引发剂等适当的添加剂。此外，也可以含有微粒而形成显示出光散射性的压敏粘接剂层。
[0048]压敏粘接剂层可以通过下述方法形成:将如上所述的各成分溶解或分散于甲苯、乙酸乙酯等有机溶剂中，形成10?40重量％左右的固体成分浓度，将所得的粘合剂组合物涂布在基材上，使之干燥而除去有机溶剂。在属于能量射线固化型压敏粘接剂的情况下，可以通过对如此形成的涂膜照射紫外线、电子束等能量射线，而制成所需的固化物。
[0049]作为形成压敏粘接剂层的方法，可以采用以往公知的方法，例如可以举出(I)向偏振膜、透明保护膜的被粘附面上涂布所述的粘合剂组合物，干燥，根据需要照射能量射线而使之固化的方法；和(2)从预先在间隔件的表面形成压敏粘接剂层的层叠体向偏振膜、透明保护膜的被粘附面转印压敏粘接剂层的方法等。另外，从提高所述被粘附面与压敏粘接剂层的密合性的观点考虑，优选对所述被粘附面实施电晕处理。而且，在利用所述(I)的方法形成压敏粘接剂层的情况下，为了保护该层也可以事先贴合间隔件。
[0050]压敏粘接剂层的厚度通常为I~40 μ m左右，然而为了不损害加工性、耐久性等地实现复合偏振片的薄型化，优选为3~25 μ m。此外，作为第二压敏粘接剂层的厚度，更优选为5~15 μ m。
[0051 ] 在压敏粘接剂层中，根据需要，也可以含有用于显示出光散射性的微粒，还可以配合由玻璃纤维或玻璃珠、树脂珠、金属粉末或其他无机粉末等构成的填充剂；颜料或着色剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂等。在紫外线吸收剂中，有水杨酸酯系化合物或二苯甲酮系化合物、苯并三唑系化合物、氰基丙烯酸酯系化合物、镍络合物系化合物等。
[0052]<第一压敏粘接剂层>
[0053]第一压敏粘接剂层的80°C的储能模量为10~lOOKPa。通过使第一压敏粘接剂层具有所述给定的储能模量，例如在将本发明的复合偏振片夹隔着第一压敏粘接剂层贴合在薄型化了的玻璃基板上的情况下，即使在高温、高湿下也可以抑制玻璃基板的翘曲。另外，从抑制该玻璃基板的翘曲的观点考虑，第一压敏粘接剂层的80°C的储能模量优选为10~60KPa，更优选为20~50KPa。
[0054]<第二压敏粘接剂层>
[0055]第二压敏粘接剂层的80°C的储能模量为0.1~60KPa。通过使第二压敏粘接剂层具有所述给定的储能模量，对于本发明的复合偏振片，即使在高温、高湿下，也可以良好地抑制偏振片及透明的塑料基板的收缩。特别是，在透明的塑料基板上设置防静电层、将该防静电层夹隔着导电性糊剂或导电带而与液晶面板的电路基板连接的情况下，即使在高温、高湿下也可以防止导电性糊剂或导电带的切断。另外，从所述的抑制收缩的观点考虑，第二压敏粘接剂层的80°C的储能模量优选为0.1~40KPa，更优选为0.1~30KPa。
[0056]为了将第二压敏粘接剂层控制为所述给定的储能模量，作为形成第二压敏粘接剂层的粘接剂，优选含有后述的丙烯酸类树脂(I)、丙烯酸类树脂(2)、硅酮低聚物(3)及交联剂⑷的粘合剂。
[0057]〈丙烯酸类树脂(1)>
[0058]丙烯酸类树脂⑴:含有来自于单体㈧的构成单元(a)、以及来自于单体⑶的构成单元(b)、且重均分子量为1000000~2000000的丙烯酸类树脂
[0059]单体(A):式(A)所示的(甲基)丙烯酸酯
[0060]
【权利要求】
1.一种复合偏振片，其是将第一压敏粘接剂层、偏振片、第二压敏粘接剂层、和透明的塑料基板依次层叠而成的复合偏振片， 所述偏振片具有偏振膜、和与第二压敏粘接剂层接触的透明保护膜， 第一压敏粘接剂层的80°c的储能模量为10?lOOKPa，第二压敏粘接剂层的80°C的储能模量为0.1?60KPa。
2.根据权利要求1所述的复合偏振片,其中， 所述偏振片具有与第一压敏粘接剂层接触的透明保护膜。
3.根据权利要求1所述的复合偏振片,其中， 透明的塑料基板的拉伸弹性模量为2000?4500MPa。
4.根据权利要求1所述的复合偏振片,其中， 透明的塑料基板的厚度为10?100 μ m。
5.根据权利要求1?4中任一项所述的复合偏振片，其中， 透明的塑料基板的与第二压敏粘接剂层相反一侧的面上，层叠有防静电层。
6.一种液晶显示装置，其具备:权利要求5所述的复合偏振片、具有电路基板的液晶面板、以及将所述复合偏振片的防静电层与所述液晶面板的电路基板连接的导电性糊剂或导电带。
【文档编号】G02B5/30GK103562760SQ201280025724
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2012年5月14日 优先权日:2011年5月31日
【发明者】玄劤植, 松野健次 申请人:住友化学株式会社