偏振板的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种偏振板，其适合用于液晶显示装置，详细而言，涉及一种使用多层 构成的层叠膜作为偏振膜的保护膜的偏振板。
【背景技术】
[0002] 近年来，耗电小、以低电压运作、轻量且薄型的液晶显示装置，广泛运用于手机、移 动信息终端、电脑用监视器、电视等信息显示装置。这样的信息显示装置，根据用途要求其 在严苛环境下的可靠度。例如，具有车用导航系统用的液晶显示装置所在的车内的温度、湿 度极高的情况，与一般电视及个人电脑用监视器相比，其要求的温度及湿度条件更为严苛。 而且，液晶显示装置中，为了能够显示而使用偏振板，在要求这样严格的温度及/或湿度条 件的液晶显示装置中，也对构成该显示装置的偏振板，具有高耐久性要求。
[0003] 偏振板一般具有下述结构：在二色性色素吸附取向的聚乙烯醇系树脂所形成的偏 振膜的双面或单面，层叠透明保护膜。以往，该保护膜中广泛地使用三乙酰纤维素，并经由 聚乙烯醇系树脂的水溶液所形成的粘接剂使其粘接于偏振膜。然而，在层叠由三乙酰纤维 素形成的保护膜层叠的偏振板中，因为三乙酰纤维素的透湿度高，因此若在高湿热环境下 长时间使用，有时偏振性能下降、保护膜与偏振膜剥离。
[0004] 于是，至今为止，也尝试使用透湿度比三乙酰纤维素膜低的丙烯酸系树脂膜作为 偏振板的保护膜。例如，日本特开2011-123168号公报（专利文献1)中公开一种偏振板，其 以含有氧杂环丁烷化合物与阳离子聚合引发剂的活性能量束固化性树脂组合物作为粘接 剂，而将丙烯酸甲酯的共聚合比为5重量％以上且含有甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸甲酯共聚 物及橡胶弹性体粒子的丙烯酸系树脂膜，层叠于由聚乙烯醇系树脂构成的偏振膜上，制成 偏振板。如此可发现，将透湿度低的丙烯酸系树脂膜用作偏振板的保护膜，由此可提高偏振 板的耐湿性。然而，若丙烯酸系树脂膜所含有的橡胶弹性体粒子较多，在曝露于高温下时， 丙烯酸系树脂膜的收缩率变大，在经由粘合剂将偏振板贴合于液晶单元时，偏振板收缩，会 导致在液晶单元与粘合剂之间产生剥离的情形。
[0005] 如果为了提高耐热性而使得丙烯酸系树脂膜不含有橡胶弹性体粒子，则其韧性 差，在弯折时容易发生断裂。因此，在制造将丙烯酸系树脂膜作为保护膜的偏振板时，若因 为任何理由将丙烯酸系树脂膜弯折就会导致其破裂，其破裂的碎片也可能在制造步骤中造 成污染。
[0006] 日本特开2006-215465号公报（专利文献2)中，公开一种偏振板保护膜，其在丙 烯酸系树脂层的单面上层叠聚碳酸酯系树脂层。如此，可赋予丙烯酸系树脂层具有延性的 聚碳酸酯系树脂层，由此可提高机械强度及耐热性。然而，因为并未改善丙烯酸系树脂层的 脆性，因此耐折性存在问题。另外，在将膜卷成辊状时，因为膜表面的平滑性差而产生卷绕 不良的情形，导致生产性变差，这样的问题依然存在。
[0007] 现有技术文献
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献I :日本特开2011-123168号公报
[0010] 专利文献2 :日本特开2006-215465号公报
【发明内容】
[0011] 本发明鉴于上述情况而研发，其目的在于提供一种偏振板，将丙烯酸系树脂膜作 为基材，并将在高温区间的尺寸变化小、不易断裂且卷绕优良的层叠膜作为偏振膜的保护 膜，从而具有优良的耐热性，且可确保其生产稳定性。
[0012] 本发明的发明人等发现，通过将配合有橡胶弹性体粒子的丙烯酸系树脂层，层叠 于具有延性的聚碳酸酯系树脂层的单面或双面，可使得耐热性优良、膜不易断裂且卷绕性 好，从而基于此知识，进一步进行各种研究，以至于完成本发明。
[0013] 即，根据本发明，提供一种偏振板，其将在聚碳酸酯系树脂层的单面或双面上层叠 具有橡胶弹性体粒子的丙烯酸系树脂层的层叠膜、由二色性色素吸附取向的聚乙烯醇系树 脂膜构成的偏振膜、以及由透明树脂构成的保护膜依次贴合；上述的层叠膜中，聚碳酸酯系 树脂层及层叠于其单面或双面的丙烯酸系树脂层的总膜厚为20~100 μ m，在进行KKTC加 热10分钟时，膜的辊长度方向的收缩率为1. 0%以下；上述的聚碳酸酯系树脂层相对于包 含该聚碳酸酯系树脂层的层叠膜的总膜厚，占2~60%的膜厚。
[0014] 该偏振板中，构成层叠膜的丙烯酸系树脂层，优选由丙烯酸系树脂组合物构成，该 组合物以其总量为基准，以3重量％以上60重量％以下的比例含有平均粒径为10~350nm 的橡胶弹性体粒子。
[0015] 上述的层叠膜中，为了作为由二色性色素所定向吸附的聚乙烯醇系树脂构成的偏 振膜的保护膜使用，因此聚碳酸酯系树脂层及层叠于其单面或双面上的丙烯酸系树脂层的 整体之中，内部雾度优选为5%以下。另外，该层叠膜整体的面内相位差值优选为IOOnm以 下。
[0016] 上述层叠膜及上述保护膜可设置为经由活性能量束固化性粘接剂的固化物层分 别贴附于上述偏振膜的实施方式。
[0017] 层叠于偏振膜的一面的上述由透明树脂构成的保护膜，只要具有作为偏振膜的保 护膜的功能的保护膜即可，特别是，可根据液晶单元的驱动方式而使用具有相位差膜的功 能的膜，或具有30nm以下的面内相位差值的膜。该保护膜可通过在聚碳酸酯系树脂层的单 面或双面上层叠丙烯酸系树脂层的层叠膜所构成。此情况中的丙烯酸系树脂层，也优选含 有橡胶弹性体粒子。
[0018] 根据本发明，将在聚碳酸酯系树脂层的单面或双面层叠含有橡胶弹性体粒子的丙 烯酸系树脂层而成，且将总膜厚与收缩率设定为特定范围内制成层叠膜，通过使聚碳酸酯 系树脂层的膜厚相对于该层叠膜的总膜厚的比例在特定范围内，可得到耐热性、机械强度 及卷绕性优良的膜。通过将该层叠膜贴合于偏振膜，可得到耐热性优良、并确保生产稳定性 的偏振板。
【具体实施方式】
[0019] 以下，适当参照附图，详细说明本发明。本发明中使用如下所述的保护膜：在聚碳 酸酯系树脂层的单面或双面层叠丙烯酸系树脂层以作为层叠膜，并将该层叠膜贴合于偏振 膜的一面。偏振膜的另一面，贴合有由透明树脂构成的保护膜。这里，丙烯酸系树脂层含有 橡胶弹性体粒子。另外，偏振膜由二色性色素吸附取向的聚乙烯醇系树脂膜构成。
[0020] 图1中示出，上述层叠膜是将丙烯酸系树脂层层叠于聚碳酸酯系树脂层的单面的 情况下的偏振板的层构成的剖面示意图。另外，图2中示出，上述的层叠膜是丙烯酸系树脂 层层叠于聚碳酸酯系树脂层的双面的情况下的偏振板的层构成的剖面示意图。
[0021] 即，图1所示的偏振板10,依次贴合：在聚碳酸酯系树脂层25的单面层叠丙烯酸 系树脂层21的层叠膜20、偏振膜30、及由透明树脂构成的保护膜40。层叠于聚碳酸酯系树 脂层25的单面的丙烯酸系树脂层21，在图2所示的附图的关系中，有时称为第一丙烯酸系 树脂层。另外，图2所示的偏振板10,依次贴合：在聚碳酸酯系树脂层25的双面层叠有第 一丙烯酸系树脂层21及第二丙烯酸系树脂层22的层叠膜20、偏振膜30、及由透明树脂构 成的保护膜40。
[0022] 这些附图中，偏振膜30与层叠膜20,经由粘接剂层51贴合，偏振膜30与保护膜 40经由粘接剂层52贴合。首先，依次说明构成本发明的偏振板10的各层（膜）。
[0023][丙烯酸系树脂层]
[0024] 用于第一丙烯酸系树脂层21及第二丙烯酸系树脂层22的丙烯酸系树脂，由含有 橡胶弹性体粒子的丙烯酸系树脂组合物形成。该橡胶弹性体粒子是包含显示橡胶弹性的 层的粒子。该橡胶弹性体粒子也可为仅由显示橡胶弹性的层构成的粒子，也可为具有显示 橡胶弹性的层，并同时具有其他层的多层结构的粒子。作为橡胶弹性聚合物，例如可举出： 烯烃系弹性聚合物、二烯系弹性聚合物、苯乙烯-二烯系弹性共聚物、丙烯酸系弹性聚合物 等。其中，从层叠膜的耐光性及透明性的观点出发，优选使用丙烯酸系弹性聚合物。
[0025] 丙烯酸系弹性聚合物，可由以丙烯酸烷基酯为主体的聚合物构成。其可为丙烯酸 烷基酯的均聚物，也可为丙烯酸烷基酯50重量％以上，其以外的单体为50重量％以下的共 聚物。作为丙烯酸烷基酯，一般使用其烷基的碳数为4~8的化合物。在使丙烯酸烷基酯以 外的单体共聚合的情况中，作为其例子，例如可举出：甲基丙烯酸甲酯及甲基丙烯酸乙酯之 类的甲基丙烯酸烷基酯、苯乙烯及烷基苯乙烯之类的苯乙烯系单体、丙烯腈及甲基丙烯腈 之类的不饱和腈等单官能单体，或者，（甲基）丙烯酸烯丙酯及（甲基）丙烯酸甲基烯丙酯 之类的不饱和羧酸的烯基酯、马来酸二烯丙酯之类的二元酸的二烯酯、亚烷基二醇二（甲 基）丙烯酸酯之类的二醇类的不饱和羧酸二酯等多官能单体。
[0026] 含有丙烯酸系弹性聚合物的橡胶弹性体粒子，优选为具有丙烯酸系橡胶弹性聚合 物层的多层结构的粒子。具体而言，可举例如：在丙烯酸系橡胶弹性聚合物层的外侧，具有 以甲基丙烯酸甲酯为主体的硬质聚合物层的双层结构的粒子，进一步，在丙烯酸系橡胶弹 性聚合物层的内侧具有以甲基丙烯酸甲酯为主体的硬质聚合物层的三层结构的粒子。构成 形成于丙烯酸系橡胶弹性聚合物层的外侧或内侧的硬质聚合物层的以甲基丙烯酸烷基酯 为主体的聚合物中，单体组成的例子，与上述所举的作为丙烯酸系树脂的以甲基丙烯酸烷 基酯为主体的聚合物的单体组成的例子相同，特别优选使用以甲基丙烯酸甲酯为主体的单 体组成。这种多层结构的丙烯酸系橡胶弹性体粒子，可通过例如日本特公昭55-27576号公 报所记载的方法来制造。
[0027] 橡胶弹性体粒子的平均粒径，优选在10~350nm的范围内。由此，因为在膜表面 形成细微的凹凸，因此可提高平滑性。该橡胶弹性体粒子的平均粒径，优选为30nm以上，更 优选为50nm以上，另外，优选为300nm以下，更优选为280nm以下。
[0028] 多层结构的丙烯酸系橡胶弹性体粒子的平均粒径，以下述的方法测定。即，将这种 橡胶弹性体粒子混入丙烯酸系树脂并将其膜化，并以氧化钌的水溶液将其剖面染色，则可 观察到仅橡胶弹性体层着色而形成约大致圆形状，而母层的丙烯酸系树脂并未被染色。于 是，使用切片机等，将以上述方式染色的膜层剖面制成薄片，并以电子显微镜观察该薄片。 接着，随机抽出100个染色的橡胶弹性体粒子，算出各粒径之后，将这些数值的平均值作为 平均粒径。由于以这样的方法测定，因此所得到的橡胶弹性体粒子的平均粒径为数均粒径。
[0029] 在使用最外层以甲基丙烯酸甲酯为主体的硬质聚合物，并于其中包入丙烯酸系橡 胶弹性聚合物的橡胶弹性体粒子的情况中，若将其混入作为母体的丙烯酸系树脂，则橡胶 弹性体粒子的最外层与母体的丙烯酸系树脂混合。因此，若以氧化钌将其剖面染色，并以电 子显微镜观察，则该橡胶弹性体粒子是以最外层被除去的粒子