专利名称：偏振板及其制造方法
技术领域：
本发明涉及适合用于液晶显示装置、耐久性能改善的偏振板及其制造方法。
背景技术：
关于液晶显示装置，利用消耗电力小、在低电压下工作、质轻、薄型等特征，已用于各种显示用器件。液晶显示装置一般由液晶单元、偏振板、相位差膜、集光片、散射膜、光导板、光反射片等多个光学构件构成。因此，通过构成这些光学构件的膜或片的张数削减、膜厚的减小等改良，能够实现液晶显示装置的生产效率、亮度的改善，进而实现轻质 薄型化， 以这些为目的的研究正在积极进行。偏振板通过在聚乙烯醇系树脂中吸附二色性色素并使其取向的偏光膜的至少一面、通常两面层合透明保护膜而构成。而且，对于用于液晶显示装置的偏振板，要求冷热冲击环境试验中的高耐久性能。在这里，所谓冷热冲击环境试验，是在将偏振板贴合于液晶单元或玻璃板的状态下反复进行在0°c以下的低温下放置规定时间和在60°C以上的高温下放置规定时间的试验。在这样的冷热冲击环境试验中，要求即使使低温侧的温度降低、使高温侧的温度升高，而且即使使反复循环数增多，也不产生由偏振板的膨胀收缩引起的偏光膜的开裂。因此，为了改善偏振板的耐久性能，提出了使偏光膜不在其外周端部露出。例如， JPH10-206633-A中记载了将在偏光膜的两面层合了保护膜的偏振板切片时，通过使用预热到比保护膜的热变形温度高的温度的切断工具进行切断，从而使其保护膜的切断端面产生热变形，将位于其下方的偏光膜的端缘部覆盖。此外，JP2004-21088-A中记载了将在偏光膜的两面层合了保护膜的偏振板贴合于玻璃基板上，在该状态下用耐水性树脂被覆偏振板的外周端部以使从偏振板的上面侧跨越到玻璃基板。此外，为了对偏振板自身、对其层合了其他光学膜的层合膜的端面进行整饰，有进行切削加工的提案。例如，JP2001-54845-A中，记载了将可能为偏振板等的层合膜多张重合，使旋转刀具的刀刃面与其外周端部相向的状态下，用上述旋转刀具将其外周端部精削。 此外，JP2003-220512-A中记载了采用快速切削(flycut)法将仍可能为偏振板等的被加工物的外周端部连续地进行粗削和精削。但是，即使实施这些处理，在冷热冲击环境试验中有时也产生开裂。
发明内容
本发明的目的在于，提供在冷热冲击环境下耐久性也优异的偏振板及其制造方法。本发明人等为了实现该目的进行了深入研究，结果发现通过按照使偏光膜的与吸收轴正交的方向的线膨胀系数和至少一方的透明保护膜的与偏振板的吸收轴正交的方向的线膨胀系数之差为规定值以下的方式选择透明保护膜，偏振板的耐久性能改善，从而完成了本发明。S卩，本发明包含下述内容。
[1]偏振板，是包含偏光膜和在其两面配置的透明保护膜的偏振板，其中上述偏光膜的与吸收轴正交的方向的线膨胀系数和至少一方的上述透明保护膜的与偏振板的吸收轴正交的方向的线膨胀系数之差为1.3X10_4/°C以下。[2]关于[1]所述的偏振板，其中至少一方的透明保护膜含有纤维素系树脂或烯烃系树脂。[3]关于[1]或[2]所述的偏振板，其中偏光膜与透明保护膜借助水系胶粘剂的固化物层粘接，该水系胶粘剂含有聚乙烯醇系树脂和水溶性环氧树脂。[4]关于[1]或[2]所述的偏振板，其中偏光膜与透明保护膜借助固化性胶粘剂组合物的固化物层粘接，该固化性胶粘剂组合物含有通过活性能量线的照射而固化的环氧化合物。[5]关于[4]所述的偏振板，其中上述固化性胶粘剂组合物包含分子内具有至少1 个与脂环式环键合的环氧基的环氧化合物。[6]偏振板的制造方法，是在偏光膜的两面层合透明保护膜而制造偏振板的方法， 其包括按照使与偏振板的吸收轴正交的方向的该保护膜的线膨胀系数和上述偏光膜的与吸收轴正交的方向的线膨胀系数之差为1. 3X10_4/°C以下的方式选择上述透明保护膜的至
少一方。[7]液晶显示装置，是包含液晶单元和在其视认侧贴合的偏振板的液晶显示装置， 其中偏振板包含偏光膜和在其两面配置的透明保护膜，偏光膜的与吸收轴正交的方向的线膨胀系数和至少一方的透明保护膜的与偏振板的吸收轴正交的方向的线膨胀系数之差为 1. 3X1(T4/°C 以下。[8]关于[7]所述的液晶显示装置，其中与液晶单元贴合的一侧的透明保护膜含有纤维素系树脂或聚烯烃系树脂。根据本发明，能够提供即使在冷热冲击环境下放置也不产生开裂等、耐久性能优异的偏振板。
具体实施例方式以下对本发明详细说明。首先，对构成本发明的偏振板的各构件按顺序说明。[偏光膜]构成偏振板的偏光膜通常经过以下工序制造将聚乙烯醇系树脂膜进行单向拉伸的工序；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；用硼酸水溶液对吸附有二色性色素的聚乙烯醇系树脂膜进行处理的工序；和利用硼酸水溶液进行处理后进行水洗的工序。聚乙烯醇系树脂可通过将聚醋酸乙烯酯系树脂皂化而制造。关于聚醋酸乙烯酯系树脂，除了作为醋酸乙烯酯的均聚物的聚醋酸乙烯酯以外，还可以是醋酸乙烯酯和可与其共聚的其他单体的共聚物。作为可与醋酸乙烯酯共聚的其他单体，可以举出例如不饱和羧酸类、不饱和磺酸类、烯烃类、乙烯基醚类、具有铵基的丙烯酰胺类等。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。可以将聚乙烯醇系树脂改性，例如，也可使用用醛类改性的聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛等。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。
将这样的聚乙烯醇系树脂制膜而成的产物，可作为偏光膜的原始膜使用。将聚乙烯醇系树脂制膜的方法并无特别限定，可采用公知的方法制膜。聚乙烯醇系树脂原始膜的膜厚例如为10 150 μ m左右，优选为10 100 μ m左右。聚乙烯醇系树脂膜的单向拉伸可以在采用二色性色素的染色前、与染色同时、或者在染色后进行。在染色后进行单向拉伸的情况下，该单向拉伸可在硼酸处理前进行，也可在硼酸处理中进行。当然，也可以在这里所示的多个阶段中进行单向拉伸。单向拉伸可采用在圆周速度不同的辊间进行单向拉伸的方法、使用热辊进行单向拉伸的方法等。此外，单向拉伸可以采用在大气中进行拉伸的干式拉伸进行，也可以采用在使用水等溶剂使聚乙烯醇系树脂膜溶胀的状态下进行拉伸的湿式拉伸进行。拉伸倍率通常为3 8倍左右。聚乙烯醇系树脂膜的采用二色性色素的染色，可以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中的方法进行。作为二色性色素，具体可以使用碘、二色性有机染料。再有，聚乙烯醇系树脂膜优选在染色处理前预先实施浸渍于水中而使其溶胀的处理。使用碘作为二色性色素时，通常采用在含有碘和碘化钾的水溶液中浸渍聚乙烯醇系树脂膜而染色的方法。该水溶液中碘的含量是每100重量份水通常为0. 01 1重量份左右，碘化钾的含量是每100重量份水通常为0. 5 20重量份左右。用于染色的水溶液的温度通常为20 40°C左右，此外，在该水溶液中的浸渍时间(染色时间)通常为20 1800秒左右。另一方面，使用二色性的有机染料作为二色性色素的情况下，通常采用将聚乙烯醇系树脂膜浸渍于含有水溶性的二色性有机染料的水溶液中进行染色的方法。该水溶液中的二色性有机染料的含量是相对于100重量份水通常为1 X 10_4 10重量份左右，优选为 1X10—3 1重量份。该染料水溶液可含有硫酸钠这样的无机盐作为染色助剂。用于染色的二色性有机染料水溶液的温度通常为20 80°C左右。此外，在该水溶液中的浸渍时间 (染色时间)通常为10 1800秒左右。采用二色性色素进行染色后的硼酸处理，可采用将经染色的聚乙烯醇系树脂膜浸渍于含硼酸的水溶液的方法进行。关于含硼酸的水溶液中硼酸的含量，相对于100重量份水通常为2 15重量份左右，优选为5 12重量份。在使用碘作为二色性色素的情况下， 该含硼酸水溶液优选含有碘化钾。关于含硼酸的水溶液中碘化钾的含量，相对于100重量份水通常为0. 1 15重量份左右，优选为5 12重量份。在含硼酸的水溶液中的浸渍时间通常为60 1200秒左右，优选为150 600秒，更优选为200 400秒。含硼酸水溶液的温度通常为50°C以上，优选为50 85°C，更优选为60 80°C。对硼酸处理后的聚乙烯醇系树脂膜通常进行水洗处理。水洗处理例如可采用将经硼酸处理的聚乙烯醇系树脂膜浸渍于水中的方法进行。水洗处理中的水的温度通常为5 40°C左右。此外，浸渍时间通常为1 120秒左右。水洗后实施干燥处理，得到偏光膜。干燥处理可使用热风干燥机、远红外线加热器进行。干燥处理的温度通常为30 100°C左右，优选为50 80°C。干燥处理的时间通常为60 600秒左右，优选为120 600秒。通过干燥处理，将偏光膜中的水分率降低到实用程度。其水分率通常为5 20重量％左右，优选为8 15重量％。如果水分率低于 5重量％，失去偏光膜的可挠性，有时在干燥后损伤或者断裂。此外，如果水分率超过20重量％，热稳定性倾向于不足。如上所述，能够制造在聚乙烯醇系树脂膜中吸附有二色性色素并使其取向的偏光膜。得到的偏光膜可使其厚度为例如5 40 μ m左右。[透明保护膜]本发明的偏振板，如前所述，包含偏光膜和在其两面配置的透明保护膜。而且将该偏振板贴合于液晶单元，成为构成液晶显示装置的一个构件。因此，该偏振板中，一方的透明保护膜成为液晶单元侧，另一方的透明保护膜成为远离液晶单元的一侧。[位于远离液晶单元侧的一侧的透明保护膜]位于远离液晶单元的一侧的透明保护膜，优选由透明性、机械强度、热稳定性、水分遮蔽性等优异的材料形成。作为这样的材料，可以举出例如以甲基丙烯酸甲酯系树脂为代表例的丙烯酸系树脂、以聚丙烯系树脂为代表例的链状聚烯烃系树脂、环状聚烯烃系树脂、纤维素系树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯系树脂、聚氯乙烯系树脂、苯乙烯系树脂、丙烯腈-苯乙烯系共聚树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯系共聚树脂、聚醋酸乙烯酯系树脂、聚偏氯乙烯系树脂、聚酰胺系树脂、聚缩醛系树脂、聚碳酸酯系树脂、改性聚苯醚系树脂、聚砜系树脂、聚醚砜系树脂、聚芳酯系树脂、聚酰胺酰亚胺系树脂、 聚酰亚胺系树脂等。这些树脂可各自单独使用，或者与其他的1种以上组合使用。此外，也可使对这些树脂进行了任意的聚合物改性而成的树脂作为透明保护膜用的材料。作为聚合物改性，可以举出例如共聚、交联、分子末端改性、立规性控制、包含伴有异种聚合物之间的反应的情形的混合等。上述树脂中，优选使用甲基丙烯酸甲酯系树脂、聚丙烯系树脂、纤维素系树脂或聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂作为位于远离液晶单元的一侧的透明保护膜的材料。甲基丙烯酸甲酯系树脂是含有50重量％以上的甲基丙烯酸甲酯单元的聚合物。 甲基丙烯酸甲酯单元的含量优选为70重量％以上，可以为100重量％。甲基丙烯酸甲酯单元为100重量％的聚合物通过将甲基丙烯酸甲酯单独聚合而得到。甲基丙烯酸甲酯系树脂通常可通过在自由基聚合引发剂和链转移剂的共存下将以甲基丙烯酸甲酯为主成分的单官能单体聚合而得到。有时也在单官能单体中配合能与甲基丙烯酸甲酯共聚的成分进行共聚，而且还可根据需要使多官能单体少量共聚。作为能与甲基丙烯酸甲酯共聚的单官能单体，可以举出例如甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯和甲基丙烯酸2-羟基乙酯这样的甲基丙烯酸甲酯以外的甲基丙烯酸酯类；丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸苄酯和丙烯酸2-乙基己酯这样的丙烯酸酯类；丙烯酸羟基甲酯、丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基丙酯、丙烯酸 3-羟基丙酯和丙烯酸2-羟基丁酯这样的丙烯酸羟基烷基酯类；甲基丙烯酸和丙烯酸这样的不饱和酸类；氯苯乙烯和溴苯乙烯这样的卤代苯乙烯类；乙烯基甲苯和α -甲基苯乙烯这样的取代苯乙烯类；丙烯腈和甲基丙烯腈这样的不饱和腈类；马来酸酐和柠康酸酐这样的不饱和酸酐类；苯基马来酰亚胺和环己基马来酰亚胺这样的不饱和酰亚胺类等。这些单体可各自单独使用，也可与其他的1种以上组合使用。作为能与甲基丙烯酸甲酯共聚的多官能单体，可以举出例如乙二醇二(甲基)丙
6烯酸酯、二甘醇二(甲基)丙烯酸酯、三甘醇二(甲基)丙烯酸酯和四甘醇二(甲基)丙烯酸酯这样的用丙烯酸或甲基丙烯酸将乙二醇或其低聚物的两末端羟基酯化的产物；用丙烯酸或甲基丙烯酸将丙二醇或其低聚物的两末端羟基酯化的产物；新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯和丁二醇二(甲基)丙烯酸酯这样的用丙烯酸或甲基丙烯酸将2元醇的羟基酯化的产物；用丙烯酸或甲基丙烯酸将双酚A、双酚A的氧化烯加成物或它们的卤素取代体的两末端羟基酯化的产物；用丙烯酸或甲基丙烯酸将三羟甲基丙烷和季戊四醇这样的多元醇酯化的产物；使丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯的环氧基开环加成于具有2个以上羟基的化合物的末端羟基的产物；使丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯的环氧基开环加成于琥珀酸、己二酸、对苯二甲酸、邻苯二甲酸和它们的卤素取代体这样的二元酸类或者它们的氧化烯加成物的产物；(甲基)丙烯酸烯丙酯；二乙烯基苯这样的芳香族二乙烯基化合物等。在使多官能单体共聚的情况下，这些中，优选使用乙二醇二甲基丙烯酸酯、四甘醇二甲基丙烯酸酯和新戊二醇二甲基丙烯酸酯。也可以使用进行甲基丙烯酸甲酯系树脂具有的官能团间的反应而改性的树脂。作为这样的官能团间的反应，可以举出例如丙烯酸甲酯的甲酯基与2_(羟甲基)丙烯酸甲酯的羟基的高分子链内脱甲醇缩合反应、丙烯酸的羧基与2-(羟甲基)丙烯酸甲酯的羟基的高分子链内脱水缩合反应等。甲基丙烯酸甲酯系树脂可容易地获得市售品。如果举出市售品的实例，分别以商品名表示，有由住友化学(株)销售的“SUMIPEX”、由三菱丽阳(株)销售的“Acrypet”、由旭化成(株)销售的“Delpet”、由(株)可乐丽销售的“PARAPET”、由(株)日本触媒销售的 “了夕 D H' ^ τ，，等。聚丙烯系树脂是以丙烯为主成分的链状烯烃单体的聚合物，通常是重复单元的80 重量％以上由丙烯构成的链状烯烃系树脂。聚丙烯系树脂可以是丙烯的均聚物，也可以是以丙烯为主体、以1 20重量％、优选3 10重量％的比例使能与其共聚的共聚单体与丙烯共聚而成的共聚物。制成以丙烯为主成分的共聚物的情况下，作为能与丙烯共聚的共聚单体，优选乙烯、1-丁烯或1-己烯。其中，从得到透明性比较优异的聚丙烯系树脂出发，优选以1 20 重量％、优选3 10重量％的比例使乙烯共聚得到的共聚物。通过使乙烯的共聚比例为1 重量％以上，显现提高透明性的效果。另一方面，如果乙烯的共聚比例超过20重量％，有时树脂的熔点下降，透明保护膜所要求的耐热性会受损。聚丙烯系树脂优选在20°C的二甲苯中可溶的成分(CXS成分CXS为cold xylene soluble的缩写)的含量为1重量％以下，更优选为0.5重量％以下。聚丙烯系树脂中，CXS 成分为1重量％以下、进而为0. 5重量％以下的丙烯的均聚物是优选的实例之一。聚丙烯系树脂可容易地获得市售品。如果举出市售品的实例，分别以商品名表示， 有由(株)普瑞曼聚合物销售的“I^rime Polypro”、由日本Polypro (株)销售的“〃, 夕，，和“々4、乂 r ”，，、由住友化学(株)销售的“住友7 — 7·· > >，，、由Sunallomer (株) 销售的 “Sunallomer” 等。纤维素系树脂可以是纤维素的羟基中的氢原子的一部分或全部被乙酰基、丙酰基和/或丁酰基取代的、纤维素的有机酸酯或混合有机酸酯。可以举出例如纤维素的醋酸酯、 丙酸酯、丁酸酯、它们的混合酯等构成的纤维素系树脂。其中，优选三乙酰纤维素、二乙酰纤维素、醋酸丙酸纤维素、醋酸丁酸纤维素等。聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂是重复单元的80摩尔％以上由对苯二甲酸乙二醇酯构成的树脂，可含有其他的二羧酸成分和/或其他的二醇成分。作为其他的二羧酸成分， 可以举出例如间苯二甲酸、4，4' -二羧基联苯、4，4' -二羧基二苯甲酮、双(4-羧基苯基) 乙烷、己二酸、癸二酸、1，4_ 二羧基环己烷等。此外，作为其他的二醇成分，可以举出例如丙二醇、丁二醇、新戊二醇、二甘醇、环己二醇、双酚A的氧化乙烯加成物、聚乙二醇、聚丙二醇、聚1，4-丁二醇等。这些其他的二羧酸成分、其他的二醇成分，也可根据需要将2种以上组合使用。也可将对-羟基苯甲酸、对羟基乙氧基苯甲酸这样的羟基羧酸并用。此外，作为其他的共聚成分，也可使用含有少量的酰胺键、脲烷键、醚键、碳酸酯键等的二羧酸成分或二醇成分。作为聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂的制造方法，可采用使对苯二甲酸和乙二醇 (以及根据需要的其他的二羧酸或其他的二醇)直接缩聚的方法、边使对苯二甲酸的二烷基酯和乙二醇(以及根据需要的其他的二羧酸的二烷基酯或其他的二醇)进行酯交换反应边缩聚的方法、在催化剂的存在下使对苯二甲酸(以及根据需要的其他的二羧酸)的乙二醇酯(以及根据需要的其他的二醇酯)缩聚的方法等。进而，也可根据需要进行追加的固相聚合，增加分子量，或者减少低分子量成分。将以上的树脂制成偏振板用的透明保护膜的方法，可适当选择与各树脂对应的方法。可以使用例如使溶解于溶剂的树脂流延到金属制的带或转鼓并将溶剂干燥除去而得到膜的溶剂流延法；将树脂加热到其熔融温度以上，进行混炼而从模头挤出，进行冷却，从而得到膜的熔融挤出法等。熔融挤出法中，可以挤出单层膜，也可以同时挤出多层膜。这些树脂的膜可容易地获得市售品。如果举出已市售的膜的实例，如果是甲基丙烯酸甲酯系树脂膜，分别用商品名表示，有由住友化学(株)销售的“7々)口 ^ ”、由三菱丽阳(株)销售的“ACRYLITE”和“ACRYPLEN”、由旭化成(株)销售的“ r 7 ^ 7 ^，，、由 (株)可乐丽销售的“"7夕’，义，，和“二 夕‘，义”、由(株)日本触媒销售的“了夕'J匕‘ 工了 ”等。如果是聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂膜，分别用商品名表示，有由三菱化学(株) 销售的“7 K 'J τ· 一”、由帝人化成(株)销售的“Α-PET *—卜”等。如果是聚丙烯系树脂膜，分别用商品名表示，有由FILMAX公司销售的“FILMAX CPP膜”、由SUNTOX(株)销售的“SUNT0X”、由东七口(株)销售的“卜一七口”、由东洋纺织(株)销售的“东洋纺"^ > >膜”、由东丽膜加工(株)销售的“卜>7 7· >”、由日本求>」工一 7 (株)销售的“二
f 1J -一^”、由7夕A，化学(株)销售的“太閤FC”等。此外，如果是纤维素系树脂膜， 分别用商品名表示，有由富士胶片(株)销售的“Fujitac TD”、由柯尼卡美能达精密光学 (株)销售的“ 二二力笑乂义夕TAC膜KC，，等。对于配置在远离液晶单元的一侧并成为视认侧的透明保护膜，可赋予雾度而显现防眩性。作为赋予雾度的方法，可采用例如在构成透明保护膜的原料树脂中混合无机微粒或有机微粒并形成膜的方法；采用多层挤出，由混合了微粒的树脂与没有混合微粒的树脂形成二层膜，或者使混合了微粒的树脂为外层而形成三层膜的方法；在膜的单侧涂布将无机微粒或有机微粒混合到固化性粘结剂树脂中而成的涂布液，使粘结剂树脂固化而设置防眩层的方法等。作为用于赋予雾度的无机微粒，可以举出例如二氧化硅、胶体二氧化硅、氧化铝、氧化铝溶胶、硅铝酸盐、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。此外，作为有机微粒，可以举出例如交联聚丙烯酸粒子、甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯共聚物树脂粒子、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。在赋予透明保护膜雾度时，优选使其雾度值为6 45%的范围内。如果透明保护膜的雾度值低于6%，有时充分的防眩效果无法显现。另一方面，如果雾度值超过45%，有时配置了该透明保护膜的液晶显示装置的画面泛白，导致画质的下降。雾度是作为扩散透射率与全光线透射率之比而定义的值，可按照JIS K 7136，使用市售的雾度计测定。作为市售的雾度计，有例如由(株)村上色彩技术研究所销售的“HM-150”等。在雾测定度值时， 为了防止膜的翘曲，例如，优选使用用光学上透明的粘合剂将膜面贴合于玻璃基板以使防眩面成为表面的测定样品。在配置于远离液晶单元的一侧并成为视认侧的透明保护膜的外侧，可设置包含导电层、硬涂层、低反射层等的功能层。作为包含构成上述防眩层的粘结剂树脂的涂布液，也可选择能够体现这些功能的树脂组合物。[位于液晶单元侧的透明保护膜]偏振板中，对于构成位于液晶单元侧的透明保护膜的树脂材料，可以使用与上面对于位于远离液晶单元的一侧的透明保护膜所述同样的树脂材料。其中，从容易相位差值的控制、也容易获得出发，优选使用纤维素系树脂或包含链状聚烯烃系树脂、环状聚烯烃系树脂的聚烯烃系树脂。这里所说的环状聚烯烃系树脂，例如是在催化剂的存在下使降冰片烯和其他环戊二烯衍生物这样的环状烯烃单体进行聚合而得到。如果使用这样的环状聚烯烃系树脂，容易获得具有规定的延迟(retardation)值的透明保护膜。作为环状聚烯烃系树脂，例如可以举出以环戊二烯和烯烃类或(甲基)丙烯酸或其酯类通过狄尔斯-阿德耳(Diels-Adler)反应而得到的降冰片烯或其衍生物为单体，进行开环易位(metathesis)聚合，接着通过氢化而得到的树脂；以双环戊二烯和烯烃类或 (甲基)丙烯酸或其酯类通过狄尔斯-阿德耳反应而得到的四环十二碳烯或其衍生物为单体，进行开环易位聚合，接着通过氢化而得到的树脂；对选自降冰片烯、四环十二碳烯、它们的衍生物和其他的环状烯烃单体中的至少2种单体同样地进行开环易位共聚，接着通过氢化而得到的树脂；使链状烯烃和/或具有乙烯基的芳香族化合物与降冰片烯、四环十二碳烯或它们的衍生物这样的环状烯烃进行加成共聚而得到的树脂等。环状聚烯烃系树脂可以容易地获得市售品。如果举出市售品的实例，分别以商品名表示，有由TOPAS ADVANCED POLYMERS GmbH生产、在日本由Polyplastics (株)销售的 “T0PAS”、由 JSR(株)销售的“ART0N，，、由日本 ZEON(株)销售的“ZE0N0R” 和“ΖΕ0ΝΕΧ”、由三井化学(株)销售的“APEL”等。链状聚烯烃系树脂的典型的实例是聚乙烯系树脂和聚丙烯系树脂。其中，优选使用丙烯的均聚物，或以丙烯为主体、以1 20重量％、优选3 10重量％的比例使能与其共聚的共聚单体例如乙烯共聚而成的共聚物。由纤维素系树脂、聚烯烃系树脂等制成膜的方法，可适当选择与各树脂对应的方法。可以使用例如使溶解于溶剂的树脂流延到金属制的带或转鼓，将溶剂干燥除去而得到
9膜的溶剂流延法；将树脂加热到其熔融温度以上，进行混炼而从模头挤出，通过冷却转鼓进行冷却，从而得到膜的熔融挤出法等。其中，对于聚烯烃系树脂，从生产率的观点出发，优选采用熔融挤出法。另一方面，纤维素系树脂一般采用溶剂流延法制膜。这些膜，可以根据用途实施拉伸、收缩处理，制成具有所需的相位差值的膜。[偏光膜和保护膜的线膨胀系数之差]本发明中，如前所述，偏光膜与在其两面配置的透明保护膜的至少一方之间，将两者贴合而制成偏振板时与吸收轴正交的方向上各个膜的线膨胀系数满足一定的关系。 即，按照使偏光膜的该方向的线膨胀系数与透明保护膜的该方向的线膨胀系数之差为 1. 3X10_4/°C以下的方式选择偏光膜和保护膜。通过使在偏光膜的至少一个面配置的透明保护膜相对于偏光膜满足这样的线膨胀系数的关系，即使将该偏振板放置于冷热冲击环境下时，各膜的膨胀 收缩的行为差得到抑制，对偏光膜施加的应力得到抑制，因此在偏光膜难以产生开裂，成为在冷热冲击环境下的耐久性优异的偏振板。相反，在偏光膜的两面配置的透明保护膜都不满足上述的关系时， 即上述的特定方向的两者的线膨胀系数之差超过1. 3X10_4/°C时，将该偏振板放置于冷热冲击环境下时，在偏光膜容易产生开裂。其中线膨胀系数是按照JIS K 7197，作为任意的温度范围的试验片的平均线膨胀系数(也称为平均线膨胀率)测定的值，如本发明中后述的实施例中所示那样，为40°C 85°C的温度范围的值。所谓本发明中规定的线膨胀系数之差，意味着作为对象的2张膜中由膨胀率大的膜的线膨胀系数-膨胀率小的膜的线膨胀系数求出的值。偏光膜如前所述，含有聚乙烯醇系树脂，聚乙烯醇系树脂多随着温度上升而收缩， 即尺寸变小。另一方面，构成透明保护膜的热塑性树脂膜多随着温度上升而膨胀，即尺寸变大。 每当决定线膨胀系数时，将随着温度上升而膨胀的情形记为正(+)，将随着温度上升而收缩的情形记为负(_)，基于这些，决定上述的2张膜的线膨胀系数之差。偏光膜如上所述由聚乙烯醇系树脂的单向拉伸膜构成，在其拉伸时，通过使与拉伸方向正交的方向的收缩(缩幅(neck in))变小，能够使该方向即与吸收轴正交的方向的线膨胀系数在负的范围内变大(使绝对值变小)。另一方面，层合于偏光膜的含有热塑性树脂的透明保护膜的线膨胀系数，因构成其的树脂的种类、添加物的种类、树脂的取向状态等而变化，例如，通过在制膜后进行热处理，也能够使取向状态缓和，使线膨胀系数变小。当然，因构成透明保护膜的热塑性树脂的种类不同，线膨胀系数的值也发生变化，因此选择线膨胀系数的值变小的树脂也是有效的。因此，将这些方案适当组合，可使偏光膜与至少一方的透明保护膜的线膨胀系数满足上述的关系，即两者的线膨胀系数之差变小。偏光膜的与吸收轴正交的方向的线膨胀系数，如上所述，通过调节单向拉伸的条件，可进行某种程度的调整，一旦确定了制造条件，就成为大致确定的值。在这样偏光膜的与吸收轴正交的方向的线膨胀系数为大致确定的值的情况下，对于与其层合的透明保护膜，可进行选择以使将其贴合于偏光膜而制成偏振板时成为与吸收轴正交的方向的方向的线膨胀系数与偏光膜的相同方向的线膨胀系数之差如上所述为1. 3X10_4/°C以下。透明保护膜的线膨胀系数与偏光膜的线膨胀系数之间的上述关系，由使用时成为远离液晶单元的一侧的透明保护膜与偏光膜之间、使用时成为液晶单元侧的透明保护膜与偏光膜之间的任一者实现即可，当然可由这两者实现。偏振板通常借助粘合剂层贴合于液晶单元，如果在使用时成为液晶单元侧的透明保护膜与偏光膜之间实现上述的线膨胀系数的关系，能够通过粘合剂层进一步抑制该液晶单元侧保护膜的膨胀，因此更有利。偏光膜一般以长条的卷状生产，在其长度方向(机械方向MD)上进行单向拉伸，因此作为其拉伸方向的长度方向成为吸收轴。另一方面，在其两面配置的透明保护膜，即使在两面的膜不同的情况下，也一般均以长条的卷状供给，原样地通过辊到辊的方式贴合于偏光膜。这样以长条的卷状膜为原料进行辊到辊贴合的情况下，偏光膜的宽度方向成为与吸收轴正交的方向，对于透明保护膜，其宽度方向成为与偏振板的吸收轴正交的方向，各个的宽度方向的线膨胀系数满足上面规定的关系即可。[偏光膜与保护膜的粘接]偏振板中，偏光膜与透明保护膜的粘接通常使用胶粘剂。将偏光膜与透明保护膜粘接的胶粘剂的固化物层，可使其厚度为0. 01 30 μ m左右，优选为0. 01 10 μ m，更优选为0. 05 5 μ m。如果胶粘剂的固化物层的厚度在该范围，层合的透明保护膜与偏光膜之间不产生浮起、剥离，得到实用上无问题的粘接力。关于胶粘剂的固化物层的形成，可根据被粘物的种类、目的，适当使用适合的胶粘剂，此外，也可根据需要使用增粘涂料。作为胶粘剂，可以举出例如溶剂型胶粘剂、乳液型胶粘剂、压敏性胶粘剂、再湿性胶粘剂、缩聚型胶粘剂、无溶剂型胶粘剂、膜状胶粘剂、热熔型胶粘剂等。作为优选的胶粘剂之一，可以举出水系胶粘剂，即胶粘剂成分在水中溶解或分散的胶粘剂。如果举出可在水中溶解的胶粘剂成分的实例，有聚乙烯醇系树脂。此外，如果举出可在水中分散的胶粘剂成分的实例，有具有亲水基的聚氨酯系树脂。水系胶粘剂可通过将这样的胶粘剂成分，与根据需要配合的追加的添加剂一起，在水中混合而调制。如果举出能够成为水系胶粘剂的市售的聚乙烯醇系树脂的实例，有由(株)可乐丽销售的作为羧基改性聚乙烯醇的“KL-318”(商品名)等。水系胶粘剂可根据需要含有交联剂。如果举出交联剂的实例，有胺化合物、醛化合物、羟甲基化合物、水溶性环氧树脂、异氰酸酯化合物、多元金属盐等。以聚乙烯醇系树脂为胶粘剂成分的情况下，优选使用乙二醛为代表的醛化合物、以羟甲基蜜胺为代表的羟甲基化合物、水溶性环氧树脂等作为交联剂。其中水溶性环氧树脂，可以是例如使表氯醇与作为二亚乙基三胺、三亚乙基四胺这样的多亚烷基多胺与己二酸这样的二羧酸的反应物的聚酰胺多胺发生反应而得到的聚酰胺环氧树脂。如果举出水溶性环氧树脂的市售品的实例，有由住化Chemtex(株)销售的 "Sumirez Resin 650(30) ” (商品名)等。将水系胶粘剂涂布于偏光膜和/或透明保护膜的粘接面，将两者贴合后，实施干燥处理，从而使该水系胶粘剂固化，能够得到偏振板。粘接前，对透明保护膜实施皂化处理、 电晕放电处理或等离子体处理这样的易粘接处理而提高润湿性也是有效的。干燥温度可为例如60 100°C左右。干燥处理后，在比室温略高的温度例如30 50°C左右的温度下熟化1 10天左右，在进一步提高粘接力方面优选。作为另一种优选的胶粘剂，可以举出含有通过活性能量线的照射或加热而固化的环氧化合物的固化性胶粘剂组合物。其中固化性的环氧化合物，在分子内具有至少2个环
11氧基。这种情况下，偏光膜与透明保护膜的粘接可采用对于该胶粘剂组合物的涂布层照射活性能量线，或者加热，使胶粘剂中含有的固化性的环氧化合物固化的方法进行。环氧化合物的固化，一般采用环氧化合物的阳离子聚合进行。此外，从生产率的观点出发，该固化优选通过活性能量线的照射而进行。从耐气候性、折射率、阳离子聚合性等观点出发，固化性胶粘剂组合物中含有的环氧化合物优选是在分子内不含芳香环的环氧化合物。作为分子内不含芳香环的环氧化合物，可以例示氢化环氧化合物、脂环式环氧化合物、脂肪族环氧化合物等。适合用于这样的固化性胶粘剂组合物的环氧化合物，例如，在JP2004-245925-A中有详细说明而公知，这里也简单说明。氢化环氧化合物可以是通过在催化剂的存在下和加压下对作为芳香族环氧化合物的原料的芳香族多羟基化合物选择性地进行核氢化反应从而得到核氢化多羟基化合物， 对其进行缩水甘油醚化而成的产物。作为芳香族环氧化合物的原料即芳香族多羟基化合物，可以举出例如双酚A、双酚F和双酚S这样的双酚类；苯酚酚醛清漆树脂、甲酚酚醛清漆树脂和羟基苯甲醛苯酚酚醛清漆树脂这样的酚醛清漆型的树脂；四羟基二苯基甲烷、四羟基二苯甲酮和聚乙烯基苯酚这样的多官能型的化合物等。通过对这样的芳香族多羟基化合物进行核氢化反应，使表氯醇与得到的核氢化多羟基化合物反应，从而能够缩水甘油醚化。 作为优选的氢化环氧化合物，可以举出氢化的双酚A的缩水甘油醚。脂环式环氧化合物是分子内具有至少1个与脂环式环键合的环氧基的化合物。所谓“与脂环式环键合的环氧基”，意味着下式所示的结构中桥接的氧原子-0-，该式中，m为 2 5的整数。
权利要求
1.一种偏振板，是包含偏光膜和在其两面配置的透明保护膜的偏振板，其中， 偏光膜的与吸收轴正交的方向的线膨胀系数和至少一方的透明保护膜的与偏振板的吸收轴正交的方向的线膨胀系数之差为1.3X10_4/°C以下。
2.如权利要求1所述的偏振板，其中，至少一方的透明保护膜含有纤维素系树脂或聚烯烃系树脂。
3.如权利要求1或2所述的偏振板，其中，偏光膜与透明保护膜借助水系胶粘剂的固化物层粘接，该水系胶粘剂含有聚乙烯醇系树脂和水溶性环氧树脂。
4.如权利要求1或2所述的偏振板，其中，偏光膜与透明保护膜借助固化性胶粘剂组合物的固化物层粘接，该固化性胶粘剂组合物含有通过活性能量线的照射而固化的环氧化合物。
5.如权利要求4所述的偏振板，其中，固化性胶粘剂组合物含有分子内具有至少1个与脂环式环键合的环氧基的环氧化合物。
6.一种偏振板的制造方法，是在偏光膜的两面层合透明保护膜而制造偏振板的方法， 其中，包括透明保护膜的至少一方的选择是使与偏振板的吸收轴正交的方向的该透明保护膜的线膨胀系数和偏光膜的与吸收轴正交的方向的线膨胀系数之差为1. 3X10_4/°C以下。
7.一种液晶显示装置，是包含液晶单元和在其视认侧贴合的偏振板的液晶显示装置， 其中，偏振板包含偏光膜和在其两面配置的透明保护膜，偏光膜的与吸收轴正交的方向的线膨胀系数和至少一方的透明保护膜的与偏振板的吸收轴正交的方向的线膨胀系数之差为 1. 3X1(T4/°C 以下。
8.如权利要求7所述的液晶显示装置，其中，贴合于液晶单元的一侧的透明保护膜含有纤维素系树脂或聚烯烃系树脂。
全文摘要
本发明提供偏振板和该偏振板的制造方法，该偏振板是包含偏光膜和在其两面配置的透明保护膜的偏振板，所述偏光膜的与吸收轴正交的方向的线膨胀系数和至少一方的所述透明保护膜的与偏振板的吸收轴正交的方向的线膨胀系数之差为1.3×10-4/℃以下。该偏振板在冷热冲击环境下耐久性也优异。
文档编号C09J163/00GK102200604SQ201110076988
公开日2011年9月28日 申请日期2011年3月23日 优先权日2010年3月26日
发明者松本寿和, 申基渊 申请人:住友化学株式会社