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TWI631376B - 偏光板組及液晶面板 - Google Patents

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TWI631376B
TWI631376B TW106105051A TW106105051A TWI631376B TW I631376 B TWI631376 B TW I631376B TW 106105051 A TW106105051 A TW 106105051A TW 106105051 A TW106105051 A TW 106105051A TW I631376 B TWI631376 B TW I631376B
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polarizer
liquid crystal
film
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佐藤和徳
藤長将司
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日商住友化學股份有限公司
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Abstract

本發明之課題係提供在高溫環境下可抑制液晶面板翹曲之偏光板組、以及由將該偏光板組貼合於液晶晶胞而成之液晶面板。
本發明解決上述課題之手段為一種偏光板組，係具有：配置於液晶晶胞之觀看側之第1偏光板、以及配置於前述液晶晶胞之背面側之第2偏光板；其中，前述第2偏光板具有反射型偏光件，在將前述第1偏光板的捲曲力設為C1且將前述第2偏光板的捲曲力設為C2時，捲曲力之差C2-C1為0.4至1.0gf。

Description

偏光板組及液晶面板
本發明係關於在高溫環境下抑制液晶面板翹曲之偏光板組、以及使用該偏光板組之液晶面板。
近年來，耗電量低、以低電壓運作、輕量且薄型的液晶顯示器係作為行動電話、行動情報終端、電腦用之螢幕、電視等情報用顯示裝置而急速地普及。伴隨著液晶技術的發展，已提案有各種模式的液晶顯示器，而解決了反應速度、對比、視野角狹窄等液晶顯示器之問題點。再者，伴隨著可攜式液晶顯示器的普及，亦需求薄且輕的液晶面板。
伴隨著液晶面板的薄型化，由於在高溫環境下貼合於液晶晶胞(liquid crystal cell)之偏光板的收縮，導致液晶面板翹曲，而有無法收納於最終製品之殼體的問題。
為了抑制如此之液晶顯示面板的翹曲，從以前開始就開發有藉由變更偏光板的厚度而來抑制液晶顯示面板的翹曲之手法，該偏光板係配置於液晶晶胞之觀看 側、及與液晶晶胞之觀看側為相反之側(背面側)。例如，在日本特開2012-58429號公報(專利文獻1)中記載了，將配置於液晶晶胞之觀看側的偏光板之偏光膜(在本發明稱為偏光件)的厚度，設成比配置於液晶晶胞之背面側的偏光膜更薄，藉此而抑制液晶顯示面板的翹曲之方法。
再者，在日本特開2013-37115號公報(專利文獻2)揭示了，將在觀看側之光學積層體所包含的偏光膜(在本發明稱為偏光件)，設成比配置於與觀看側為相反之側之光學積層體所包含之偏光膜厚5μm以上，藉此而抑制液晶面板翹曲之手法。惟，該等手法雖可對於厚度較大(例如0.5mm以上，進一步為0.7mm以上)的液晶晶胞發揮效果，但對於較薄的液晶晶胞並不能充分抑制翹曲。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2012-58429號公報
[專利文獻2]日本特開2013-37115號公報
本發明之目的係提供在高溫環境下可抑制液晶面板翹曲之偏光板組、以及由將該偏光板組貼合於液晶晶胞而成之液晶面板。
[1]一種偏光板組，係具有：配置於液晶晶胞之觀看側之第1偏光板、以及配置於前述液晶晶胞之背面側之第2偏光板；其中，前述第2偏光板具有反射型偏光件，在將前述第1偏光板的捲曲力設為C1，且將前述第2偏光板的捲曲力設為C2時，捲曲力之差C2-C1為0.4至1.0gf。
[2]如[1]所記載之偏光板組，其中，前述第1偏光板以及前述第2偏光板皆具有包含聚乙烯醇系樹脂膜之偏光件，並且前述偏光件的厚度皆為20μm以下。
[3]如[2]所記載之偏光板組，其中，前述第1偏光板所具有之偏光件的厚度為10μm以上，前述第2偏光板所具有之偏光件的厚度為10μm以下。
[4]如[2]或[3]所記載之偏光板組，其中，前述第2偏光板，係於前述偏光件之一面積層有保護膜，且於另一面積層有前述反射型偏光件者。
[5]如[4]所記載之偏光板組，其中，前述保護膜的透濕度為500g/(m2‧24hr)以下。
[6]一種液晶面板，係具備[1]至[5]中任一項所記載之偏光板組及液晶晶胞，其中，前述液晶晶胞之厚度為0.4mm以下。
根據本發明，可解決液晶面板在高溫環境下的翹曲，可獲得在高溫環境下收納於最終製品之殼體的 液晶面板。
10‧‧‧第1偏光板
11‧‧‧第2偏光板
20、21‧‧‧偏光件
30a、30b、31a、31b‧‧‧保護膜
32、33‧‧‧黏著劑層
40‧‧‧接著層
50‧‧‧反射型偏光件
60‧‧‧液晶層
61‧‧‧基板
62‧‧‧液晶晶胞
70‧‧‧偏光板
71‧‧‧100mm
72‧‧‧吸收軸方向
73‧‧‧固定具
74‧‧‧力
第1圖係顯示本發明之偏光板組之較佳層構成之例的概略剖面圖。
第2圖係顯示本發明之偏光板組之較佳層構成之例的概略剖面圖。
第3圖係用於說明本發明中之捲曲力之定義的概略圖。
第4圖係本發明所使用之反射型偏光件之一例的概略圖。
第5圖係顯示本發明之液晶面板之例的概略剖面圖。
以下，針對本發明之偏光板組以及使用該偏光板組之液晶面板，使用適當圖式進行說明，惟本發明並非被該等實施形態所限定者。
本發明之偏光板組，係由配置於液晶晶胞之觀看側之第1偏光板10以及配置於液晶晶胞之背面側之第2偏光板11所構成。參照第1圖，說明本發明之第1偏光板10以及第2偏光板11之較佳層構成。第1圖中之第1偏光板10，係在偏光件20的兩面分別貼合有保護膜30a、30b者。在保護膜30a之與偏光件20之貼合面為相反側之面形成表面處理層亦為有用。第2偏光板11較佳為在偏光件21之至少一面具有保護膜，如第1圖所示，可在偏 光件的兩面分別積層保護膜31a、31b，並且進一步經由接著層40而積層反射型偏光件50。再者，如第2圖所示，在偏光件21之一面積層保護膜31a，但於另一面不經由保護膜31b，而是經由接著層40直接在偏光件21積層反射型偏光件50，亦為較佳。該等偏光板係分別經由黏著劑層32、33而貼合於液晶晶胞，以形成液晶面板。
本發明之偏光板組，係在將第1偏光板10之捲曲力設為C1，且將第2偏光板之捲曲力設為C2時，捲曲力之差C2-C1為0.4至1.0gf，較佳為0.5至0.9gf。藉由具有如此之捲曲力之差，可抑制在將液晶面板靜置於85℃環境下250小時後之液晶面板翹曲。一般而言，推測捲曲力之差越小則液晶面板翹曲會越小，但本發明人等意外地發現具有上述範圍的捲曲力之差時可有效地減低液晶面板翹曲。
為了達成上述捲曲力之差，第1偏光板的捲曲力C1較佳為0.2至1.0gf，更佳為0.2至0.8gf，又更佳為0.25至0.5gf。再者，第2偏光板的捲曲力C2較佳為0.6至2.0gf，更佳為0.6至1.8gf，又更佳為0.65至1.5gf。
在本說明書中，捲曲力係定義如下。如第3圖所示，首先將偏光板切出100mm見方之正方形。此時，偏光板70的各邊相對於偏光板70之吸收軸方向72而成為45度傾斜。其次，將切出之偏光板70靜置於85℃環境下5分鐘進行熱處理，使偏光板70捲曲。從捲曲之偏光板70之相對於吸收軸方向72呈垂直的對角線，將半側藉由固定 具73而固定於玻璃板。通常，由於偏光板係呈對稱地捲曲，故固定哪一側皆可。在此狀態下，對未固定之偏光板的頂點施加力74，使偏光板70成為平坦狀態之力即為捲曲力。固定具可使用膠帶等。捲曲力係可使用例如電子天秤等進行測定。
進一步，較佳為採取如下之配置：第1偏光板之吸收軸係與液晶晶胞之短邊方向呈約略平行，並且第2偏光板之吸收軸係與液晶晶胞之長邊方向呈約略平行。所謂約略平行，係不限定為嚴格地平行，例如由偏光板之吸收軸與液晶晶胞各邊所成之夾角較佳為5°以下，更佳為3°以下，又更佳為1°以下。
本發明係發現藉由具有適度的捲曲力差而使液晶面板翹曲變小者，其原理係可推測為是由使用於智慧型手機等之液晶面板的形狀所致。大多是將第1偏光板配置成使其吸收軸為與液晶晶胞之短邊呈約略平行，將第2偏光板配置成使其吸收軸為與液晶晶胞之長邊呈約略平行。然後，第1偏光板的捲曲力C1可視為係施加到液晶晶胞長邊之微小區域之力，第2偏光板的捲曲力C2可視為係施加到液晶晶胞短邊之微小區域之力。如此一來，在液晶晶胞的長邊方向對捲曲力C1進行積分之大小係成為第1偏光板使面板翹曲之力，在液晶晶胞的短邊方向對捲曲力C2進行積分之大小係成為第2偏光板使面板翹曲之力。推測若第1偏光板使液晶晶胞翹曲之力與第2偏光板使液晶晶胞翹曲之力之差越小，越可抑制翹曲。因此，可 推測若為了抑制液晶面板之實際翹曲，相較於觀看側偏光板，背面側偏光板具有較大捲曲力者為有利。惟，上述推論不以任何方式限定本發明。
以下，針對構成本發明之偏光板組以及液晶面板之元件進行詳細說明。再者，第1偏光板10所具有之偏光件20、與第2偏光板11所具有之偏光件21係有時只統稱為偏光件，並且保護膜30a、保護膜30b、保護膜31a、以及保護膜31b係有時只統稱為保護膜。
[偏光件]
就偏光件20、21而言，只要滿足前述捲曲力，即可使用任意的適當者。偏光件，通常係經過下述步驟而製造：將聚乙烯醇系樹脂膜進行單軸延伸之步驟、藉由將聚乙烯醇系樹脂膜以二色性色素進行染色而使二色性色素吸附之步驟、將吸附有二色性色素之聚乙烯醇系樹脂膜以硼酸水溶液進行處理而交聯之步驟、以及在以硼酸水溶液交聯處理後進行水洗之步驟。
聚乙烯醇系樹脂，可藉由將聚乙酸乙烯酯系樹脂進行皂化而製造。聚乙酸乙烯酯系樹脂，除了屬於乙酸乙烯酯之寡聚物的聚乙酸乙烯酯之外，亦可為乙酸乙烯酯及可與其共聚合之其他單體的共聚物。就可與乙酸乙烯酯共聚合之其他單體而言，可列舉例如：不飽和羧酸類、烯烴類、乙烯基醚類、不飽和磺酸類、具有銨基之丙烯醯胺類等。
聚乙烯醇系樹脂之皂化度，係通常為約85 至100莫耳%，較佳為98莫耳%以上。聚乙烯醇系樹脂亦可被改質，例如，可使用經醛類改質之聚乙烯縮甲醛(polyvinyl formal)或聚乙烯縮乙醛(polyvinyl acetal)。聚乙烯醇系樹脂之聚合度，通常約為1,000至10,000，較佳為約1,500至5,000。
將如此之聚乙烯醇系樹脂予以製膜而成者，係作為偏光件之生膜使用。將聚乙烯醇系樹脂予以製膜之方法，並無特別限定，可使用公知的方法進行製膜。聚乙烯醇系樹脂生膜的膜厚，例如約為10至100μm，較佳為約10至50μm。
聚乙烯醇系樹脂膜之縱單軸延伸，可在藉由二色性色素所進行之染色前、與染色同時、或者是在染色後進行。當縱單軸延伸是在染色後進行時，此縱單軸延伸係可在硼酸處理前進行，亦可在硼酸處理中進行。當然，亦可在此處所示之複數個階段中進行縱單軸延伸。縱單軸延伸係可採用在圓周速度不同之輥間於單軸進行延伸之方法、或使用熱輥於單軸進行延伸之方法等。再者，縱單軸延伸可藉由在大氣中延伸之乾式延伸來進行，亦可藉由使用水等溶劑在使聚乙烯醇系樹脂膜膨潤之狀態下延伸之濕式延伸來進行。延伸倍率通常約為3至8倍。
聚乙烯醇系樹脂膜之藉由二色性色素所進行的染色，係例如可藉由將聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於含有二色性色素之水溶液中的方法來進行。就二色性色素而言，具體上係使用碘或二色性有機染料。此外，聚乙烯醇 系樹脂膜，較佳為在染色處理前實施浸漬於水中使其膨潤之處理。
使用碘作為二色性色素時，通常採用在含有碘以及碘化鉀之水溶液中浸漬聚乙烯醇系樹脂膜進行染色之方法。
此水溶液中的碘含量係相對於100重量份之水而通常約為0.01至1重量份，碘化鉀含量係相對於100重量份之水而通常約為0.5至20重量份。染色所使用之水溶液的溫度通常約為20至40℃。再者，於此水溶液中之浸漬時間(染色時間)通常約為20至1,800秒。
另一方面，使用二色性有機染料作為二色性色素時，通常是採用在含有水溶性之二色性有機染料的水溶液中浸漬聚乙烯醇系樹脂膜進行染色之方法。此水溶液中之二色性有機染料的含量係相對於100重量份之水而通常約為1×10-4至10重量份，較佳為1×10-3至1重量份。此染料水溶液亦可含有如硫酸鈉等無機鹽作為染色助劑。染色所使用之二色性有機染料水溶液的溫度，通常約為20至80℃。再者，於此水溶液中之浸漬時間(染色時間)通常約為10至1,800秒。
在經二色性色素染色後之硼酸處理，係可藉由將經染色之聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於含有硼酸的水溶液中之方法來進行。在含有硼酸之水溶液中的硼酸含量係相對於100重量份之水而通常約為2至15重量份，較佳為5至12重量份。使用碘作為二色性色素時，該含有硼酸之 水溶液較佳為含有碘化鉀。含有硼酸之水溶液中之碘化鉀含量係相對於100重量份之水而通常約為0.1至15重量份，較佳為5至12重量份。在含有硼酸之水溶液中之浸漬時間，通常約為60至1,200秒程度，較佳為150至600秒，又更佳為200至400秒。含有硼酸之水溶液的溫度，通常為50℃以上，較佳為50至85℃，又更佳為60至80℃。
硼酸處理後之聚乙烯醇系樹脂膜，通常經水洗處理。水洗處理，係例如可藉由將經硼酸處理之聚乙烯醇系樹脂膜浸漬於水之方法來進行。在水洗處理中之水的溫度通常約為5至40℃。再者，浸漬時間通常約為1至120秒。
水洗後實施乾燥處理，而得到偏光件。乾燥處理，可使用熱風乾燥機或遠紅外線加熱器來進行。乾燥處理的溫度，通常約為30至100℃，較佳為50至80℃。乾燥處理的時間，通常約為60至600秒，較佳為120至600秒。藉由乾燥處理，而使偏光件中的水份率降低至實用程度。該水份率通常約為5至20重量%，較佳為8至15重量%。當水份率低於5重量%時，會使偏光件的可撓性喪失，在乾燥後有損傷、破裂之情形。再者，水份率超過20重量%時，有熱安定性為不足之傾向。
如上述般進行操作，可製造在聚乙烯醇系樹脂膜吸附配向有二色性色素之偏光件。
再者，在偏光件的製造步驟中之聚乙烯醇系樹脂膜的延伸、染色、硼酸處理、水洗步驟、乾燥步驟， 係可依據例如日本特開2012-159778號所記載之方法來進行。在該文獻記載之方法中，使用藉由對基材膜塗佈聚乙烯醇系樹脂而形成作為偏光件之聚乙烯醇系樹脂層的方法亦為有用。
若欲將偏光板的捲曲力之差調整為本發明之範圍，則較佳係將第1偏光板及第2偏光板所具有之偏光件的厚度皆設為20μm以下，更佳係設為未達15μm。再者，較佳係將第1偏光板所具有之偏光件的厚度設為10μm以上，並將第2偏光板所具有之偏光件的厚度設為10μm以下。從可賦予良好的光學特性之觀點而言，偏光件的厚度通常為3μm以上。偏光板的捲曲力，由於亦受到偏光件以及反射型偏光件收縮的影響，故藉由將偏光件的厚度皆設為20μm以下，並且藉由將第1偏光板所具有之偏光件的厚度以及第2偏光板所具有之偏光件的厚度設為預定的厚度差，即可容易地調整捲曲力之差。
[保護膜]
就保護膜30a、30b、31a、31b而言，可使用由適當的透明樹脂所形成者。具體而言，較佳為使用由透明性或均勻的光學特性、機械強度、熱安定性等優異的聚合物所形成者。如此之透明樹脂膜，可使用例如三乙醯基纖維素以及二乙醯基纖維素等纖維素系膜、聚對苯二甲酸乙二酯、聚間苯二甲酸乙二酯以及聚對苯二甲酸丁二酯等聚酯系膜、聚(甲基)丙烯酸甲酯以及聚(甲基)丙烯酸乙酯等丙烯酸系膜、聚碳酸酯系膜、聚醚碸系膜、聚碸系膜、聚醯亞胺 系膜、聚烯烴系膜、聚降莰烯系膜等，惟並不被該等所限定。
適用於第1偏光板10之保護膜30a、30b，以及適用於第2偏光板11之保護膜31a、31b，可分別獨立為相同者，亦可為不同者。
由容易調整捲曲力之差之觀點而言，適用於第1偏光板10之保護膜30a以及30b，較佳為將其透濕度設為同程度，透濕度之差的大小係在溫度40℃、相對濕度90%的條件下較佳為750g/(m2‧24hr)以下，更佳為500g/(m2‧24hr)以下。透濕度係依據JIS Z 0208所規定之杯式法(cup method)所測定之值。若欲將透濕度之差設為同程度，可列舉例如下述方法：當保護膜30a以及30b是使用相同材質者，且一保護膜是使用透濕度較小之材質者，另一保護膜是使用透濕度較大之材質者時，在透濕度較大的保護膜設置表面處理層(較佳為硬塗層)之方法。
另一方面，適用於第2偏光板11之保護膜31a以及31b，較佳為其透濕度為不同者，透濕度之差的大小係在溫度40℃、相對濕度90%的條件下較佳為750g/(m2‧24hr)以上，更佳為1000g/(m2‧24hr)以上。例如藉由在保護膜31a以及31b使用不同材質者，即可使透濕度之差變大。再者，亦較佳係省略第2偏光板之保護膜31b而僅在偏光件的單側具有保護膜之構成，此時，保護膜31a的透濕度較佳為500g/(m2‧24hr)以下，更佳為250g/(m2‧24hr)以下。
上述保護膜，在貼合於偏光件之前，係可在其貼合面實施皂化處理、電暈處理、底漆處理、錨塗佈處理等易接著處理。保護膜的厚度通常約為5至200μm的範圍，較佳為10μm以上，另外，較佳為80μm以下，又更佳為40μm以下，特佳為35μm以下。
再者，為了賦予期望的表面光學特性或其他特徵，可在保護膜30a的外表面設置塗佈層(表面處理層)。塗佈層之具體例係包含硬塗層、防眩層、抗反射層、抗靜電層、防污層。形成塗佈層之方法並無特別限定，可使用公知的方法。
當液晶晶胞為横向電場(IPS：In-Plane Switching)模式時，為了不損害該IPS模式液晶晶胞原本所具有之廣視野角特性，保護膜30b、及保護膜31b於厚度方向之相位差值Rth較佳為在-10至10nm的範圍。再者，面內的相位差值Re亦較佳為在-10至10nm的範圍。
厚度方向的相位差值Rth，係將「從面內之平均折射率減去厚度方向之折射率所得之值」乘以膜之厚度而求得之值，以下述式(a)定義之。再者，面內之相位差值Re，係將面內之折射率差乘以膜之厚度而求得之值，以下述式(b)定義之。
Rth=[(nx+ny)/2-nz]×d (a)
Re=(nx-ny)×d (b)
式中，nx係膜面內之x軸方向(面內慢軸方向)的折射率，ny係膜面內之y軸方向(面內快軸方向，在 面內與x軸呈垂直之方向)的折射率，nz係與膜面呈垂直的z軸方向(厚度方向)的折射率，然後d為膜的厚度。
此處，相位差值可為在可見光之中心附近的約500至650nm範圍中之任意波長時之值，惟在本說明書中係將波長590nm時之相位差值設為標準。厚度方向之相位差值Rth以及面內之相位差值Re，可使用市售的各種相位差計進行測定。
就將保護膜之厚度方向的相位差值Rth控制在-10至10nm範圍內之方法而言，可列舉如：在製作膜時極力減少殘留在面內以及厚度方向之應變(strain)的方法。例如，可採用下述方法：在溶劑鑄件法中，將其流延樹脂溶液乾燥時所產生之面內以及厚度方向的殘留收縮應變藉由熱處理來緩和之方法等。另一方面，亦可採用下述方法：在熔融擠壓法中，將樹脂膜從模具擠壓出，為了防止在進行冷卻前之期間中被延伸之情況，故極力縮短從模具至冷卻筒的距離，並且將擠壓量與冷卻筒的迴轉速度以使膜不會被延伸之方式進行控制的方法等。再者，與溶劑鑄件法相同地，亦可採用將殘留在所得之膜的應變藉由熱處理來緩和之方法。
[反射型偏光件50]
本發明之第2偏光板11係具有反射型偏光件50。第4圖係本發明所使用之反射型偏光件之一例的概略剖面圖。反射型偏光件50，係由具有雙折射性之層A與實質上不具有雙折射性之層B交互積層而成的多層積層體。例如，在 圖式例中，A層之x軸方向的折射率nx大於y軸方向的折射率ny，B層之x軸方向的折射率nx與y軸方向的折射率ny實質上為相同。因此，A層與B層之折射率差，在x軸方向為較大，在y軸方向實質上為零。結果，x軸方向成為反射軸，y軸方向成為穿透軸。在A層與B層之x軸方向中之折射率差，較佳為0.2至0.3。此外，x軸方向係對應於反射型偏光件之延伸方向。
上述A層，係較佳為由經延伸會表現雙折射性之材料所構成。作為如此之材料的代表例，可列舉如：萘二羧酸聚酯(例如聚萘二甲酸乙二酯)、聚碳酸酯以及丙烯酸系樹脂(例如聚甲基丙烯酸甲酯)。較佳為聚萘二甲酸乙二酯。上述B層，較佳為由即使經延伸仍實質上不會表現雙折射性之材料所構成。作為如此之材料的代表例，可列舉如萘二羧酸和對苯二甲酸之共聚酯。
反射型偏光件，係在A層與B層之界面中，使具有第1偏光方向之光(例如p波)穿透，並且使具有與第1偏光方向呈垂直之第2偏光方向之光(例如s波)反射。經反射之光，在A層與B層之界面中，一部分作為具有第1偏光方向之光穿透，一部分作為具有第2偏光方向之光反射。在反射型偏光件的內部中，藉由多次反覆進行如此之反射及穿透，可提高光的利用效率。
較佳係反射型偏光件50含有反射層R以作為與偏光件21相反側之最外層。藉由設置反射層R，可將最終未被利用而回到反射型偏光件最外部之光加以進一步 利用，故可進一步提高光的利用效率。
反射層R，具代表性的是藉由聚酯樹脂層的多層構造而表現反射功能。
反射型偏光件的整體厚度，可依據目的、反射型偏光件所包含之層的合計數等而適當地設定。由可抑制高溫環境時尺寸變化的觀點而言，反射型偏光件的整體厚度較佳為15μm至50μm，更佳為30μm以下。
就反射型偏光件而言，可使用例如日本特表平9-507308號公報所記載者。
反射型偏光件50可直接使用市售品，亦可將市售品進行2次加工(例如延伸)而使用。市售品可舉例如3M公司製之商品名DBEF或APF。
[偏光件與保護膜之貼合]
偏光件與保護膜之貼合，可藉由接著劑或黏著劑進行貼合。將偏光件與保護膜貼合之接著劑層，其厚度可設為約0.01至30μm，較佳為0.01至10μm，又更佳為0.05至5μm。若接著劑層的厚度在此範圍，則在積層之保護膜與偏光件之間不會產生浮起或剝離，能獲得實際使用上沒有問題的接著力。將偏光件與保護膜貼合之黏著劑層，其厚度可設為約5至50μm，較佳為5至30μm，又更佳為10至25μm。
在將偏光件與保護膜接著時，對偏光件或保護膜事先進行皂化處理、電暈處理、電漿處理等亦為有用。
[接著劑]
就接著劑層的形成而言，可依據被著物的種類或目的，使用適當、適切的接著劑，並可依據必要而使用錨塗劑。接著劑可舉例如：溶劑型接著劑、乳液型接著劑、感壓性接著劑、再濕性接著劑、聚縮合型接著劑、無溶劑型接著劑、膜狀接著劑、熱熔型接著劑等。
就較佳接著劑之一而言，可列舉如水系接著劑，亦即使接著劑成分溶解或分散於水中者。若要舉出可溶解於水之接著劑成分之例，則有聚乙烯醇系樹脂。再者，若要舉出可水分散於水之接著劑成分之例，則有具有親水基之胺甲酸乙酯樹脂。水系接著劑，係可藉由將如此之接著劑成分與依據必要而調配之追加的添加劑一起混合於水中來進行調製。若要舉出可作為水系接著劑之市售的聚乙烯醇系樹脂之例，則有kuraray股份有限公司販售之屬於羧基改性聚乙烯醇的“KL-318”等。
水系接著劑可依據必要而含有交聯劑。若要舉出交聯劑之例，則有胺化合物、醛化合物、羥甲基化合物、水溶性環氧基樹脂、異氰酸酯化合物、多價金屬鹽等。當將聚乙烯醇系樹脂作為接著劑成分時，較佳為使用以乙二醛為代表之醛化合物、以羥甲基三聚氰胺為代表之羥甲基化合物、水溶性環氧基樹脂等作為交聯劑。
此處，水溶性環氧基樹脂係可為例如使聚醯胺聚胺與環氧氯丙烷進行反應而得之聚醯胺環氧樹脂，該聚醯胺聚胺為如二伸乙三胺或三伸乙四胺等聚伸烷基聚胺與如己二 酸等二羧酸的反應物。若要舉出水溶性環氧基樹脂之市售品之例，則有田岡化學工業股份有限公司販售之“Sumirez Resin(註冊商標)650(30)”等。
在偏光件及/或貼合於其上之保護膜的接著面塗佈水系接著劑並將兩者貼合後，實施乾燥處理，藉此可得到偏光板。在接著之前，若對於保護膜實施如皂化處理、電暈放電處理、電漿處理或底漆處理等易接著處理而預先提高濕潤性則亦為有用。乾燥溫度，可設為例如約50至100℃。乾燥處理後，以較室溫略高的溫度，例如約30至50℃之溫度進行熟化約1至10日，由可進一步提高接著力而言為較佳。
就另一較佳接著劑而言，可列舉如藉由活性能量線之照射或加熱而硬化之硬化性接著劑組成物。硬化性接著劑組成物可舉例如含有如丙烯酸系化合物等自由基聚合性化合物的硬化性接著劑組成物、或含有如環氧基系化合物等陽離子聚合性化合物的硬化性接著劑組成物。該等組成物較佳為分別含有自由基聚合起始劑或陽離子聚合起始劑。
再者，硬化性接著劑組成物，只要不損害其接著性，即亦可含有其他添加劑，例如離子阱劑、抗氧化劑、鏈轉移劑、增感劑、黏著賦予劑、熱可塑性樹脂、填充劑、流動調整劑、可塑劑、消泡劑等。離子阱劑可舉例如包含粉末狀之鉍系、銻系、鎂系、鋁系、鈣系、鈦系、該等之混合系等的無機化合物，抗氧化劑可舉例如受阻酚 (hindered phenol)系抗氧化劑等。
將硬化性接著劑組成物塗佈在偏光件或保護膜之接著面、或者是該等雙方的接著面後，以經接著劑塗佈之面進行貼合，藉由照射活性能量線或加熱以使未硬化之接著劑層硬化，而可將偏光件與保護膜予以接著。就接著劑之塗佈方法而言，可採用例如刮刀、線棒、模具塗佈機、逗點塗佈機(comma coater)、凹版塗佈機等各種塗佈方式。
此硬化性接著劑組成物，基本上可作為實際上不含有溶劑之無溶劑型接著劑使用，惟在各塗佈方式中有各自最適當的黏度範圍，故為了調整黏度，亦可含有溶劑。溶劑較佳為不使偏光件的光學性能降低且可使以環氧基化合物為代表之各成分良好地溶解之有機溶劑，例如可使用以甲苯為代表之烴類、以乙酸乙酯為代表之酯類等。
在藉由活性能量線之照射來進行接著劑組成物的硬化時，活性能量線係可使用前述之各種，惟以操作容易且照射光量等的控制亦為容易之觀點而言，較佳為使用紫外線。活性能量線(例如紫外線)之照射強度或照射量，係在不會影響到以偏光件之偏光度為代表之各種光學性能及以保護膜的透明性、相位差特性為代表之各種光學性能的範圍內，以維持適度的生產性之方式來適當地決定。
[黏著劑]
就黏著劑而言，只要是光學透明性優異且包含適度的濕潤性、凝集性、接著性等黏著特性優異者即可，進一步 較佳為耐久性等優異者。具體而言，形成黏著劑層之黏著劑較佳為含有丙烯酸系樹脂之黏著劑(丙烯酸系黏著劑)。
丙烯酸系黏著劑所含有之丙烯酸系樹脂，係為例如以丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸異辛酯及丙烯酸2-乙基己酯等丙烯酸烷基酯作為主要單體之樹脂。此丙烯酸系樹脂通常共聚合有極性單體。所謂極性單體係指具有聚合性不飽和鍵及極性官能基之化合物，此處，聚合性不飽和鍵一般為源自(甲基)丙烯醯基者，再者，極性官能基可為羧基、羥基、醯胺基、胺基、環氧基等。若要舉出極性單體之具體例，則有(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯醯胺、(甲基)丙烯酸2-N,N-二甲基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸環氧丙酯等。
再者，在丙烯酸系黏著劑中，通常係將丙烯酸系樹脂及交聯劑一起調配。
交聯劑之代表例，可列舉如在分子內具有至少2個異氰酸基(-NCO)之異氰酸酯化合物。
在黏著劑中，亦可進一步調配各種添加劑。較佳的添加劑可列舉如矽烷偶合劑、抗靜電劑等。矽烷偶合劑係在提高與玻璃的接著力之方面為有效。抗靜電劑係在減低或防止靜電產生之方面為有效。
黏著劑層可藉由下述方法而形成：將上述黏著劑成分溶解於有機溶劑而調製成黏著劑組成物，將此直接塗佈於偏光件上或保護膜上，並且將溶劑予以乾燥除 去之方法；或者是在經施行離型處理之由樹脂膜所構成之基材膜的離型處理面塗佈上述黏著劑組成物，並且將溶劑予以乾燥除去以製成黏著劑層，將此貼附於透明保護膜上，而轉印黏著劑層之方法。在藉由前者之直接塗佈法而在透明保護膜上形成黏著劑層時，通例為在其表面貼合經施行離型處理的樹脂膜(亦稱為分離件(separator))，以在使用前予以暫時保護黏著劑層表面。從屬於有機溶劑溶液之黏著劑組成物的操作性之觀點而言，常採用後者之轉印法，此時，最初在黏著劑層形成時所使用之經離型處理的基材膜，係在貼附於偏光板後直接成為分離件，就此特點而言亦為較合適。
在對偏光件及保護膜積層黏著劑前，若在偏光件面、保護膜面以及黏著劑面事先進行電暈處理、電漿處理等則亦為有用。
[其他元件之積層]
在偏光板與液晶晶胞之積層可使用黏著劑層，在反射型偏光件50之積層中所使用之接著層係可使用接著劑或黏著劑，較佳為任一者之貼合皆使用黏著劑。黏著劑層，只要是光學透明性優異且包含適當的濕潤性、凝集性、接著性等黏著特性優異者即可，進一步較佳為耐久性等優異者。具體而言，形成黏著劑層之黏著劑較佳為含有丙烯酸系樹脂之黏著劑(丙烯酸系黏著劑)。
就黏著劑層而言，可使用與在上述偏光件與保護膜之貼合所用者為同等者。黏著劑係可分別使用不 同者，亦可使用相同者。
在對偏光板積層黏著劑前，若在偏光件面、保護膜面以及黏著劑面事先進行電暈處理、電漿處理等則亦為有用。再者，在積層反射型偏光件時，若在反射型偏光件50的貼合面及黏著劑面事先進行電暈處理、電漿處理等則亦為有用。在反射型偏光件50的積層所使用之黏著劑層較佳為25μm以下。又更佳為15μm以下。通常，黏著劑層的厚度為3μm以上。
[液晶晶胞、液晶面板]
液晶晶胞係具有2枚晶胞基板、以及在該等基板間所夾持之液晶層。晶胞基板，一般大多為以玻璃構成，惟亦可為塑膠基板。其他，本發明之液晶面板所用之液晶晶胞本身，可由在該領域所採用之各種者(例如作為驅動模式之IPS模式、VA模式、TN模式等公知者)來構成。近年來，液晶晶胞之厚度變薄，其剛性變弱，故在製成液晶面板時非常容易產生翹曲。因此，可降低液晶面板翹曲之以往的偏光板組，雖對於厚度較大(例如0.5mm以上)的液晶晶胞可發揮效果，但在將其適用於薄型之液晶晶胞時，仍然有產生液晶面板翹曲之狀況。不過，若為本發明之偏光板組，即使該液晶晶胞之厚度為0.4mm以下，更進一步甚至為0.3mm以下，仍可顯著地降低翹曲之狀況。在本發明中，液晶晶胞62之厚度係包含液晶層60、以及夾持液晶層60之一對基板61的厚度者。
如第5圖所示，經由黏著劑層將本發明之偏 光板組貼合於液晶晶胞62，而可製作液晶面板。
從其他觀點而言，本發明之液晶面板係在85℃、250小時加熱時的翹曲量之絕對值為0.5mm以下，較佳為0.3mm以下。藉由將本發明之偏光板組貼合於液晶晶胞，而使本發明之液晶面板成為經抑制高溫環境下的翹曲而收納於最終製品之殼體中之前面板一體型液晶顯示面板。
偏光板之形狀，以可使本發明之效果更顯著之觀點而言，較佳為具有長邊與短邊之矩形形狀。本發明之偏光板為具有長邊與短邊之矩形形狀時，長邊之長度與短邊之長度的比較佳為10：1至1：1，更佳為2：1至1：1。再者，偏光板之大小，其長邊的長度較佳為50mm以上，更佳為150mm以上，再者，其短邊的長度較佳為40mm以上，更佳為80mm以上。具體而言，本發明之偏光板的大小係例如較佳為2.7型(55mm×41mm)以上，較佳為11.3型(174mm×231mm)以下。
[實施例]
以下，顯示實施例對本發明進行更具體說明，惟本發明係不被該等例所限定者。例中，表示含量或使用量之「份」及「%」，若無特別限制，即為以重量為基準。此外，在下述例中之各物性的測定係以下述方法進行。
(1)厚度之測定：
使用Nikon股份有限公司製之數位測微計“MH-15M”進行測定。
(2)捲曲力之測定
如第3圖所示，首先將偏光板切出100mm見方的正方形，此時，使偏光板的各邊相對於偏光板的吸收軸方向而成為傾斜45度。其次，將切出之偏光板進行在85℃環境下靜置5分鐘的熱處理，使偏光板70捲曲。從捲曲之偏光板之相對於吸收軸方向呈垂直的對角線，將半側藉由膠帶而固定於玻璃板。在此狀態下，施加將未經固定之偏光板的頂點按壓在電子天秤之壓力，將使偏光板成為平坦狀態之力作為捲曲力。
(3)液晶面板翹曲量之測定
將製作之液晶面板在高溫環境下的翹曲量以下述方法進行測定。首先，將製作之液晶顯示面板在85℃環境下靜置250小時後，使第1偏光板作為上側，置放於Nikon股份有限公司製之二維測定器“NEXIV VMR-12072”的測定台上。其次，將焦點聚合在測定台的表面，以該處設為基準，將焦點聚合在液晶面板的4角部、4邊的各中央、以及液晶面板表面的中央，測定離作為基準之焦點的距離後，將離測定台的距離為絕對值下的最長距離設為翹曲量，並將在液晶面板的觀看側之面板邊緣翹起之翹曲設為正翹曲，將在背面側之面板邊緣翹起之翹曲設為負翹曲。結果整理於表1。
(4)保護膜之透濕度測定
透濕度，係在溫度40℃、相對濕度90%的條件下，依據JIS Z 0208所規定之杯式法進行測定。
[實施例1]
觀看側偏光板，係如下述般進行製作。將厚度30μm的聚乙烯醇膜(平均聚合度約2400，皂化度99.9莫耳%以上)藉由乾式延伸而進行縱單軸延伸為約5倍，然後保持在緊張狀態下，浸漬於60℃的純水1分鐘後，浸漬於碘/碘化鉀/水的重量比為0.05/5/100之28℃的水溶液60秒。之後，浸漬於碘化鉀/硼酸/水的重量比為8.5/8.5/100之72℃的水溶液300秒。繼而以26℃的純水洗淨20秒後，以65℃進行乾燥處理，獲得在聚乙烯醇膜吸附配向有碘之厚度12μm之偏光件。
其次，在此偏光件的兩側塗佈水系接著劑，該水系接著劑係在相對於水100重量份而溶解羧基改性聚乙烯醇[kuraray股份有限公司製之「KL-318」]3重量份以調製成聚乙烯醇水溶液之水溶液中將水溶性聚醯胺環氧樹脂[住友化學股份有限公司製之「Sumirez Resin(註冊商標)650(30)」，固形分濃度30重量%]相對於水100重量份以1.5重量份之比例混合而成者，然後，將在作為保護膜之厚度25μm的三乙醯基纖維素膜[KONICA MINOLTA股份有限公司製之商品名“KC2UA”]積層有厚度7μm之丙烯酸系硬塗層的膜、以及未經延伸之厚度23μm的降莰烯系膜[日本ZEON股份有限公司製之商品名“ZEONOR(註冊商標)”]予以貼合。使偏光板以80℃乾燥5分鐘，並且以40℃熟化168小時。之後，在降莰烯系膜側貼合20μm厚之黏著劑[LINTEC股份有限公司製之商品名“#KT”]，而獲得觀看側偏光板。
在溫度40℃、相對濕度90%之條件下，前述在三乙醯基纖維素膜積層有丙烯酸系硬塗層之膜的透濕度係450g/(m2‧24hr)，前述降莰烯系膜之透濕度係6g/(m2‧24hr)。透濕度之差係444g/(m2‧24hr)。
背面側偏光板，係如下述般進行製作。將厚度20μm之聚乙烯醇膜(平均聚合度約2400，皂化度99.9莫耳%以上)藉由乾式延伸而進行縱單軸延伸為約五倍，然後保持在緊張狀態下，浸漬於60℃的純水1分鐘後，浸漬於碘/碘化鉀/水的重量比為0.05/5/100之28℃的水溶液60秒。之後，浸漬於碘化鉀/硼酸/水的重量比為8.5/8.5/100之72℃的水溶液。繼而以26℃的純水洗淨20秒後，以65℃進行乾燥處理，獲得在聚乙烯醇膜吸附配向有碘之厚度7μm之偏光件。
將前述水系接著劑塗佈於偏光件的單面，將作為保護膜之厚度13μm的降莰烯系膜[日本ZEON股份有限公司製之商品名“ZEONOR(註冊商標)”，在波長590nm時之面內相位差值Re=0.8nm]予以貼合。使偏光板以80℃乾燥5分鐘，並且以40℃熟化168小時。在偏光件之另一面貼合5μm厚的黏著劑[LINTEC股份有限公司製之商品名“#L2”]，並且在此處貼合26μm厚的亮度提升膜(3M製之商品名“Advanced Polarized Film,Version 3”)。之後，在降莰烯系膜側貼合20μm厚的黏著劑[LINTEC股份有限公司製之商品名“#KT”]，獲得背面側偏光板。在溫度40℃、相對濕度90%之條件下，前述降莰烯系膜之透 濕度係30g/(m2‧24hr)。
[實施例2]
觀看側偏光板，係如下述般進行製作。與實施例1同樣地製作厚度12μm之偏光件，在其兩面塗佈實施例1所記載之水系接著劑，在一面將作為保護膜之厚度25μm的三乙醯基纖維素膜[KONICA MINOLTA OPTO股份有限公司製之商品名“KC2UA”]、以及厚度20μm的三乙醯基纖維素膜[KONICA MINOLTA OPTO股份有限公司製之商品名“KC2CT W”，在波長590nm時之面內相位差值R0=1.2nm，厚度方向相位差值Rth=1.3nm]予以貼合。使偏光板以80℃乾燥5分鐘，並且以40℃熟化168小時。之後，在厚度20μm的三乙醯基纖維素膜側貼合20μm厚的黏著劑[LINTEC股份有限公司製之商品名“#KT”]，獲得觀看側偏光板。
在溫度40℃、相對濕度90%之條件下，前述厚度25μm的三乙醯基纖維素膜之透濕度係1200g/(m2‧24hr)，前述厚度20μm的三乙醯基纖維素膜之透濕度係1660g/(m2‧24hr)。透濕度之差係460g/(m2‧24hr)。
背面側偏光板，係使用在實施例1所使用之背面側偏光板。
[實施例3]
觀看側偏光板，係如下述般進行製作。與實施例1同樣地製作厚度7μm之偏光件，在其兩面塗佈實施例1所記載之水系接著劑，在一面將在作為保護膜之厚度25μm 的三乙醯基纖維素膜[KONICA MINOLTA OPTO股份有限公司製之商品名“KC2UA”]積層有厚度7μm之丙烯酸系硬塗層的膜、以及厚度20μm的三乙醯基纖維素膜[KONICA MINOLTA OPTO股份有限公司製之商品名“KC2CTW”，在波長590nm時之面內相位差值R0=1.2nm，厚度方向相位差值Rth=1.3nm]予以貼合。使偏光板以80℃乾燥5分鐘，並且以40℃熟化168小時。之後，在厚度20μm的三乙醯基纖維素膜側貼合20μm厚的黏著劑[LINTEC股份有限公司製之商品名“#KT”]，獲得觀看側偏光板。
在溫度40℃、相對濕度90%之條件下，前述厚度25μm的三乙醯基纖維素膜之透濕度係1200g/(m2‧24hr)，前述厚度20μm的三乙醯基纖維素膜之透濕度係1660g/(m2‧24hr)。透濕度之差係460g/(m2‧24hr)。
背面側偏光板，係使用在實施例1所使用之背面側偏光板。
[比較例1]
觀看側偏光板，係使用在實施例2所使用之觀看側偏光板。
背面側偏光板，係如下述般進行製作。與實施例1同樣地製作厚度12μm之偏光件，在其兩面塗佈實施例1所記載之水系接著劑，在一面將作為保護膜之厚度25μm的三乙醯基纖維素膜[KONICA MINOLTA OPTO股份有限公司製之商品名“KC2UA”]、以及未經延伸之厚度15μm的降莰烯系膜[JSR股份有限公司製之商品名 “ARTON(註冊商標)”，在波長590nm時之面內相位差值R0=0nm，厚度方向相位差值Rth=0nm]予以貼合。使偏光板以80℃乾燥5分鐘，並且以40℃熟化168小時。在三乙醯基纖維素膜側貼合5μm厚的黏著劑[LINTEC股份有限公司製之商品名“#L2”]，並且在此處貼合26μm厚的亮度提升膜(3M製之商品名“Advanced Polarized Film,Version 3”)。之後，在降莰烯系膜側貼合20μm厚的黏著劑[LINTEC股份有限公司製之商品名“#KT”]，獲得背面側偏光板。
在溫度40℃、相對濕度90%之條件下，前述三乙醯基纖維素膜之透濕度係1200g/(m2‧24hr)，前述降莰烯系膜之透濕度係140g/(m2‧24hr)。透濕度之差係1060g/(m2‧24hr)。
[比較例2]
觀看側偏光板，係使用在實施例1所使用之觀看側偏光板。
背面側偏光板之偏光板，係如下述般進行製作。首先，將厚度60μm之聚乙烯醇膜(平均聚合度約2,400，皂化度99.9莫耳%以上)藉由乾式延伸而進行單軸延伸為約5倍，然後保持在緊張狀態下，浸漬於60℃的純水1分鐘後，在碘/碘化鉀/水的重量比為0.05/5/100的水溶液以28℃浸漬60秒。之後，在碘化鉀/硼酸/水的重量比為8.5/8.5/100的水溶液以72℃浸漬300秒。繼而以26℃的純水洗淨後，以65℃乾燥，獲得在聚乙烯醇膜吸附配向有碘 之厚度23μm之偏光件。
其次，將實施例1所記載之水系接著劑塗佈於前述23μm之偏光件的兩面，將作為保護膜之厚度40μm的三乙醯基纖維素膜[KONICA MINOLTA OPTO股份有限公司製之商品名“KC4UY”]、以及未經延伸之厚度23μm的降莰烯系膜[日本ZEON股份有限公司製之商品名“ZEONOR(註冊商標)”]予以貼合。使偏光板以80℃乾燥5分鐘，並且以40℃熟化168小時。在三乙醯基纖維素膜側貼合5μm厚的黏著劑[LINTEC股份有限公司製之商品名“#L2”]，在此處貼合26μm厚的亮度提升膜(3M製之商品名“Advanced Polarized Film,Version 3”)。之後，在降莰烯系膜側貼合20μm厚的黏著劑[LINTEC股份有限公司製之商品名“#KT”]，獲得背面側偏光板。
在溫度40℃、相對濕度90%之條件下，前述三乙醯基纖維素膜之透濕度係830g/(m2‧24hr)，前述降莰烯系膜之透濕度係6g/(m2‧24hr)。透濕度之差係824g/(m2‧24hr)。
[比較例3]
觀看側偏光板，係使用在實施例2所使用之觀看側偏光板。
背面側偏光板，係使用在比較例1所使用之背面側偏光板。
[液晶面板之製作]
使用在上述實施例1至3以及比較例1至3所製作之 偏光板組，如下述般製作液晶面板。首先，將觀看側偏光板相對於液晶晶胞的短邊以使吸收軸呈平行之方式裁切為對角7吋大小，將背面側偏光板相對於液晶晶胞的長邊以使吸收軸呈平行之方式裁切為對角7吋大小。其次，經由黏著劑層，使所裁切之一對偏光板以使2個偏光板的短邊與液晶晶胞的短邊呈平行之方式貼合液晶晶胞。所使用之液晶晶胞之厚度係0.4mm。
將以上之結果顯示於表1。
[產業上的可利用性]
依據本發明，可解決液晶面板在高溫環境下的翹曲，並且可獲得在高溫環境下收納於最終製品之殼體中的液晶面板，故為有用。

Claims (4)

  1. 一種偏光板組，係具有：配置於液晶晶胞之觀看側之第1偏光板、以及配置於前述液晶晶胞之背面側之第2偏光板；其中，前述第1偏光板及前述第2偏光板皆具有包含聚乙烯醇系樹脂膜之偏光件，前述第2偏光板具有反射型偏光件，在將前述第1偏光板的捲曲力設為C1，且將前述第2偏光板的捲曲力設為C2時，捲曲力之差C2-C1為0.4至1.0gf，前述捲曲力為：將各邊相對於吸收軸方向傾斜45度之100mm見方的正方形偏光板在85℃環境下靜置5分鐘後，從該偏光板之相對於吸收軸方向呈垂直的對角線將半側固定，對該偏光板之未經固定的頂點施力，而該偏光板成為平坦狀態之力，前述第1偏光板所具有之偏光件的厚度為10μm以上且未達15μm，前述第2偏光板所具有之偏光件的厚度為10μm以下，前述第2偏光板係於前述偏光件之一面積層有透濕度為500g/(m2‧24hr)以下之保護膜，且於另一面經由接著層而積層有前述反射型偏光件，前述第1偏光板及前述第2偏光板為具有長邊與短邊之矩形形狀，前述第1偏光板之吸收軸係與短邊呈約略平行，且前述第2偏光板之吸收軸係與長邊呈約略平行。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之偏光板組，其中，前述第1偏光板係在前述偏光件的兩面具有保護膜，並且該保護膜的透濕度之差的大小為750g/(m2‧24hr)以下。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之偏光板組，其中，偏光板之大小係長邊的長度為150mm以上，且短邊的長度為80mm以上。
  4. 一種液晶面板，係具備申請專利範圍第1至3項中任一項所述之偏光板組及液晶晶胞，其中，前述液晶晶胞之厚度為0.4mm以下。
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