偏光板组及前板一体型液晶显示面板

申请号 CN201480055804.X 申请日 2014-10-01 公开(公告)号 CN105637393A 公开(公告)日 2016-06-01
申请人 住友化学株式会社; 发明人 河村崇仁;
摘要 本 发明 提供下述偏光板组和将它们贴合于 液晶 盒而成的前板一体型液晶 显示面板 ,所述偏光板组包含将前板一体化的前板一体型偏光板、和背面侧偏光板,在制成液晶显示面板时高温环境下的 翘曲 量能被抑制。本发明的解决手段为:一种偏光板组,其是配置于液晶盒观看侧的前板一体型偏光板与配置于液晶盒背面侧的背面侧偏光板的组,所述前板一体型偏光板包含前面侧偏光板及 杨氏模量 为2GPa以上的前板,所述前板被配置在所述前面侧偏光板的观看侧,且介由紫外线 固化 型 树脂 或压敏 粘合剂 而贴合于所述前面侧偏光板,其中,从前面侧偏光板的偏光片的远离前板的面到液晶盒的距离大于从背面侧偏光板的偏光片的靠近前板的面到液晶盒的距离;以及,将该偏光板组贴合于液晶盒而制成前板一体型液晶显示面板。
权利要求

1.一种偏光板组,其是配置于液晶盒观看侧的前板一体型偏光板与配置于液晶盒背面侧的背面侧偏光板的组,所述前板一体型偏光板包含前面侧偏光板及杨氏模量为2GPa以上的前板,所述前板被配置在所述前面侧偏光板的观看侧,且介由紫外线固化树脂或压敏粘合剂而贴合于所述前面侧偏光板,其中,
从前面侧偏光板的偏光片的远离前板的面到液晶盒的距离大于从背面侧偏光板的偏光片的靠近前板的面到液晶盒的距离。
2.如权利要求1所述的偏光板组,其中,所述前面侧偏光板及所述背面侧偏光板均为在由聚乙烯醇系树脂膜形成的偏光片的至少一面上层叠有由透明高分子膜形成的透明保护膜的偏光板。
3.如权利要求1或2所述的偏光板组,其中,在前面侧偏光板的偏光片的远离前板的一侧及背面侧偏光板的偏光片的靠近前板的一侧中的至少一者的表面上,层叠有由具有面内相位差的透明高分子膜形成的透明保护膜。
4.如权利要求3所述的偏光板组,其中,在前面侧偏光板上,在其偏光片的远离前板的一侧设置有由透明高分子膜形成的另外的相位差板。
5.如权利要求1~4中任一项所述的偏光板组,其中,在背面侧偏光板上,在其偏光片的远离前板侧的一侧层叠有另外的光学膜。
6.如权利要求1~5中任一项所述的偏光板组,其中,设置于前面侧偏光板的透明高分子膜的总厚度大于设置于背面侧偏光板的透明高分子膜的总厚度。
7.如权利要求1~6中任一项所述的偏光板组,其中,前面侧偏光板及背面侧偏光板均具有方形形状,所述方形形状具有长边和短边,
对前面侧偏光板而言,其吸收轴与短边方向大致平行,
对背面侧偏光板而言,其吸收轴与长边方向大致平行。
8.前板一体型液晶显示面板,其具有液晶盒和权利要求1~7中任一项所述的偏光板组,其中,
前板一体型偏光板以其偏光板侧贴合于液晶盒的观看侧,背面侧偏光板贴合于液晶盒的背面侧。
9.如权利要求7所述的前板一体型液晶显示面板,其中,于85℃进行了240小时加热时的翘曲量以绝对值计为0.5mm以下。

说明书全文

偏光板组及前板一体型液晶显示面板

技术领域

[0001] 本发明涉及偏光板组以及将它们贴合于液晶盒而成的前板一体型液晶显示面板,所述偏光板组包含将前板(front-plate)一体化而成的前板一体型偏光板、和背面侧偏光板,在制成液晶显示面板时高温环境下的翘曲量能被抑制。

背景技术

[0002] 液晶显示装置一直以来已被用于台式计算器、电子钟表、个人电脑等,近年来对其的需求急剧增加,最近其还被用于移动电话、平板型终端等,其用途也在广泛扩展。这些液晶显示装置通常在液晶盒的表面背面配置一对偏光板而形成液晶显示面板。
[0003] 最近,在市场上,伴随着画面大型化的移动电话、平板型终端等移动设备的普及,要求作为其构成构件的液晶显示面板的轻量化、薄型化,存在将液晶盒的玻璃、前板减薄的倾向。另外,为了消除界面处的反射、光的散射从而提高可视性,还有用压敏粘合剂、紫外线固化树脂将前板与液晶显示面板一体化的倾向。
[0004] 以往的液晶显示面板中,前板及液晶盒厚,因此,即使在高温环境下,因偏光板的收缩而导致的翘曲也能被抑制,但伴随着近年来像前文所述那样将前板、液晶盒中使用的玻璃的厚度减薄的倾向,存在下述问题:在高温环境下的使用中,液晶显示面板发生翘曲,无法装进最终产品的壳体;等。
[0005] 为了抑制这样的液晶显示面板的翘曲,此前已开发了下述方法:通过变更配置于液晶盒的观看侧和液晶盒的与观看侧相反的一侧(背面侧)的偏光板的厚度,从而抑制液晶显示面板的翘曲。例如,在日本特开2012-58429号公报(专利文献1)中,记载了下述方法:通过使配置于液晶盒观看侧的偏光板的偏光膜(本发明中所称的偏光片(polarizer))的厚度比配置于液晶盒背面侧的偏光膜薄,从而抑制液晶显示面板的翘曲。
[0006] 然而,如前文所述,液晶显示面板在高温环境下使用时所产生的翘曲起因于由偏光片的厚度导致的偏光板收缩,因此,像专利文献1那样减薄配置于观看侧的偏光板的偏光片的厚度时,尤其是在为了提高可视性而用压敏粘合剂、紫外线固化型树脂等将前板一体化而成的液晶显示面板的情况下,有时发生翘曲,对翘曲的抑制不一定令人满意。
[0007] 另外,日本专利第4666430号公报(专利文献2)中记载了一种液晶显示元件,其中,在使用了塑料基板液晶盒的液晶显示元件(本发明中所称的液晶显示面板)中,通过改变构成液晶盒的观看侧及背面侧的偏光板的保护膜的厚度,从而使得塑料基板液晶盒的翘曲量被抑制。根据该方法,虽然达成了抑制液晶盒的翘曲这样的目的,但在以为了提高可视性而将前板与偏光板一体化的状态被置于高温环境中的情况下,像专利文献2这样改变保护膜的厚度的方法有时会产生因保护膜的热收缩而导致发生液晶盒翘曲、无法装进最终产品的壳体这样的问题。
[0008] 现有技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1:日本特开2012-58429号公报
[0011] 专利文献2:日本专利第4666430号公报(日本特开2002-221715号公报)发明内容
[0012] 本发明是为了解决上述现有技术中存在的课题而完成的,其主要目的在于提供:制成液晶显示面板时高温环境下的翘曲量能被抑制的偏光板组、及将该偏光板组贴合于液晶盒而形成的前板一体型液晶显示面板。
[0013] 即,本发明为一种偏光板组,其是配置于液晶盒观看侧的前板一体型偏光板与配置于所述液晶盒背面侧的背面侧偏光板的组,所述前板一体型偏光板包含前面侧偏光板及杨氏模量为2GPa以上的前板,所述前板被配置在所述前面侧偏光板的观看侧,且介由紫外线固化型树脂或压敏粘合剂而贴合于所述前面侧偏光板,其中,
[0014] 从前板一体型偏光板的偏光片的远离前板的面到液晶盒的距离大于从背面侧偏光板的偏光片的靠近前板侧的面到液晶盒的距离。
[0015] 所谓从前板一体型偏光板的偏光片的远离前板的面到液晶盒的距离(d1),典型而言,相当于由层叠在前板一体型偏光板的偏光片的远离前板的面上的至少一片透明高分子膜及至少一层压敏粘合剂层形成的层叠的厚度。所谓从背面侧偏光板的偏光片的靠近前板侧的面到液晶盒的距离(d2),典型而言,相当于层叠在背面侧偏光板的偏光片的靠近前板侧的面的压敏粘合剂层的厚度、或压敏粘合剂层与透明高分子层的层叠的厚度。
[0016] 从前板一体型偏光板的偏光片的远离前板的面到液晶盒的距离(d1)、从背面侧偏光板的偏光片的靠近前板侧的面到液晶盒的距离(d2)满足d1>d2的关系即可,d1及d2的上限值及下限值没有特别限定,通常,d1可高达100μm左右,d2为5μm以上。d1与d2的差d1-d2优选为95μm以下。
[0017] 偏光板组可以分别单独采用以下各种方案,或采用组合了以下各种方案的构成。
[0018] 上述偏光板组中,典型地,上述前面侧偏光板及上述背面侧偏光板均为在由聚乙烯醇系树脂膜形成的偏光片的至少一面上层叠有作为透明高分子膜的保护膜的偏光板。
[0019] 上述透明高分子膜可以为具有面内相位差的透明高分子膜。
[0020] 在上述偏光板组的前面侧偏光板上,可以在其偏光片的远离前板的一侧设置有由透明高分子膜形成的其他相位差板。
[0021] 对上述偏光板组的背面侧偏光板而言,可以在其偏光片的远离前板侧的一侧设置有透明高分子膜以外的光学膜。
[0022] 上述偏光板组中,前面侧偏光板所具有的透明高分子膜的总厚度大于背面侧偏光板所具有的透明高分子膜的总厚度是优选的。
[0023] 上述偏光板组中,前面侧偏光板及背面侧偏光板均具有方形形状,所述方形形状具有长边和短边,对前面侧偏光板而言,优选其吸收轴与短边方向大致平行;对背面侧偏光板而言,其吸收轴与长边方向大致平行。
[0024] 上述偏光板组可形成下述前板一体型液晶显示面板,所述前板一体型液晶显示面板中,构成上述偏光板组的前板一体型偏光板以其偏光板侧贴附于液晶盒的观看侧,构成上述偏光板组的背面侧偏光板贴附于液晶盒的背面侧。所述前板一体型液晶显示面板成为于85℃进行了240小时加热时的翘曲量以绝对值计为0.5mm以下的前板一体型液晶显示面板。
[0025] 通过本发明,可得到能够消除将前板一体化而成的液晶显示面板在高温环境下的翘曲、能够装进高温环境下的最终产品壳体中的前板一体型液晶显示面板。附图说明
[0026] [图1]为表示本发明所涉及的偏光板组中优选的层结构的例子的示意性截面图。
[0027] [图2]为表示本发明所涉及的前板一体型液晶显示面板中优选的层结构的例子的示意性截面图。

具体实施方式

[0028] 以下,针对本发明所涉及的偏光板组及使用其的前板一体型液晶显示面板,使用附图进行适当说明,但本发明不限于这些实施方式。
[0029] 本发明的偏光板组由前板一体型偏光板和背面侧偏光板构成。图1示出了本发明所涉及的偏光板组中优选的层结构的例子的示意性截面图。首先参照图1进行说明。构成本发明的偏光板组的前板一体型偏光板30被配置在液晶盒的观看侧,被配置在距离液晶盒远的一侧的前板10介由紫外线固化型树脂或压敏粘合剂20而被贴合于前面侧偏光板30。需要说明的是,前面侧偏光板30中,在前面侧偏光板的偏光片37的两面分别贴合有前面侧偏光板的透明保护膜35a、35b。另外,背面侧偏光板50中,在背面侧偏光板的偏光片57的两面分别贴合有背面侧偏光板的透明保护膜55a、55b。
[0030] 对于前板而言,从抑制液晶盒的翘曲、保护液晶盒的作用考虑,使其杨氏模量为2GPa以上。前板只要满足上述杨氏模量,则可以为单层或层叠而成的物质。如前文所述,前板被配置在液晶盒的观看侧,具体而言,在最终产品中被配置在最外面,因此,假定其在户外或半户外使用。因此,从耐久性的观点考虑,前板优选由玻璃及强化玻璃等无机材料、聚酸酯树脂、丙烯酸树脂等有机材料等构成。对于上述前板而言,只要杨氏模量为2GPa以上,则例如可以是构成触控面板的强化玻璃或膜。对于触控面板的方式没有特别限定,可例举静电电容方式、表面弹性波方式、电阻膜方式、电磁感应方式、光传感器方式、红外线方式等。上述前板可以具有防反射、防污、电磁波屏蔽、近红外线屏蔽、调整颜色、或防止玻璃飞散等功能。具有上述功能的前板例如是将具有这些功能的至少1层以上的膜层层叠在上述前板的至少一面上而得到的前板。所述由多层形成的前板例如可通过在上述那样的有机材料或无机材料的基板上直接涂布可有效地赋予上述功能的材料的方法而制成,或通过贴合另行制成的具有上述功能的功能性膜而制成。
[0031] 对于将前板和前面侧偏光板贴合的紫外线固化型树脂或压敏粘合剂而言,优选其折射率与前板接近并且透明。通过采用这样的紫外线固化型树脂或压敏粘合剂,能够消除前板与偏光板的界面处的反射、光的散射,从而提高可视性。
[0032] 作为紫外线固化性树脂,可使用(甲基)丙烯酸酯、环树脂等通常的紫外线固化性液状物。另外,作为压敏粘合剂,可使用以丙烯酸系聚合物、聚氧烷系聚合物、聚酯、聚酯、聚醚等为基础聚合物的压敏粘合剂。其中,优选使用如丙烯酸系压敏粘合剂这样光学透明性优异、透明性高的丙烯酸系压敏粘合剂。本文中,“(甲基)丙烯酸酯((metha)acrylic ester)”表示可以为丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯中的任一者,此外,提到(甲基)丙烯酸酯((metha)acrylate)等时的“(甲基)”也表示同样的含义。
[0033] 本发明的偏光板组中,构成前面侧偏光板的偏光片37及构成被配置在液晶盒的背面侧的背面侧偏光板的偏光片57的厚度没有特别限定,但构成前面侧偏光板的偏光片的厚度典型地为5μm以上且为30μm以下,液晶盒的背面侧偏光板的偏光片的厚度典型地为3μm以上且为25μm以下。
[0034] 作为前面侧及背面侧的偏光板中使用的偏光片,只要满足上述的偏光片的厚度即可,可使用任意合适的偏光片。作为偏光片,可使用使二色性色素在聚乙烯醇系树脂膜上吸附取向而成的偏光片。构成偏光片的聚乙烯醇系树脂可通过将聚乙酸乙烯酯系树脂皂化而得到。作为聚乙酸乙烯酯系树脂,除了可例举作为乙酸乙烯酯的均聚物的聚乙酸乙烯酯之外,还可例举乙酸乙烯酯及可与其共聚的其他单体的共聚物等。作为与乙酸乙烯酯共聚的其他单体,例如,可举出不饱和羧酸类、烯类、乙烯基醚类、不饱和磺酸类、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。该聚乙烯醇系树脂可以进一步被改性,例如,也可使用用类进行改性而得的聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛等。另外,聚乙烯醇系树脂的聚合度通常为1,000~10,000左右、优选为1,500~5,000左右。作为具体的聚乙烯醇系树脂、二色性色素,例如,可举出日本特开
2012-159778号公报中例举的聚乙烯醇系树脂、二色性色素。
[0035] 将上述聚乙烯醇系树脂进行制膜而得到的膜可作为偏光片的原料膜使用。将聚乙烯醇系树脂进行制膜的方法没有特别限定,也可利用已知的方法进行制膜。由聚乙烯醇系树脂形成的原料膜的膜厚没有特别限定,例如,为1~150μm左右。还考虑到进行拉伸的容易性等时,其膜厚优选为3μm以上且为75μm以下。
[0036] 偏光片例如可将上述那样的聚乙烯醇系树脂膜通过单轴拉伸的工序进行拉伸,经过用二色性色素对聚乙烯醇系树脂膜进行染色而使该二色性色素吸附的工序、用溶液处理吸附有二色性色素的聚乙烯醇系树脂膜的工序、及在利用该硼酸水溶液进行处理后进行水洗的工序,最后进行干燥而制造。偏光片的制造工序中的聚乙烯醇系树脂膜的拉伸、染色、硼酸处理、水洗工序、干燥工序例如可按照日本特开2012-159778号公报中记载的方法进行。根据该文献记载的方法,可通过在基材膜上涂覆聚乙烯醇系树脂,形成作为偏光片的聚乙烯醇系树脂层,在其上层叠作为透明高分子膜的保护层从而制造偏光板。
[0037] 本发明中规定的前面侧偏光板及背面侧偏光板,均在如上所述地制造的偏光片的至少一面上层叠有由透明高分子膜形成的保护膜(本说明书中,有时也记为透明保护膜。)。作为该透明保护膜,可使用由合适的透明树脂形成的透明保护膜。具体而言,优选使用由透明性、均匀的光学特性、机械强度、热稳定性等优异的聚合物形成的透明保护膜。作为这样的透明保护膜,例如可使用三乙酰纤维素及二乙酰纤维素等纤维素系膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚间苯二甲酸乙二醇酯及聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚酯系膜、聚(甲基)丙烯酸甲酯及聚(甲基)丙烯酸乙酯等丙烯酸树脂系膜、聚碳酸酯系膜、聚醚砜系膜、聚砜系膜、聚酰亚胺系膜、聚烯烃系膜、聚降片烯系膜等,但并不限定于这些。
[0038] 应用于前面侧偏光板的透明保护膜及应用于背面侧偏光板的透明保护膜可以相同,也可以各自独立而不同。也可以是接近液晶盒的透明保护膜(图1中,35b或55a)两者或其中一者不存在的形态。本发明中,优选地,设置于至少一方的偏光板的液晶盒侧的透明保护膜具有面内相位差。前面侧透明保护膜(图1中,35a、35b)可以均为具有面内相位差的相位差板。
[0039] 透明保护膜的面内相位差可通过单轴拉伸或双轴拉伸而赋予。其面内相位差值根据应用的液晶盒的种类适当设定即可,通常优选设定为30nm以上。面内相位差值的上限没有特别限定,但例如达到300nm左右足矣。面内相位差值R0由下式(I)定义。
[0040] R0=(nx-ny)×d   (I)。
[0041] (式中,nx表示透明保护膜的面内慢轴方向的折射率,ny表示面内快轴方向(与面内慢轴方向正交的方向)的折射率,d表示透明保护膜的厚度。)
[0042] 偏光片与透明保护膜的贴合可使用粘接剂(adhesive,日语:接着剤)或压敏粘合剂(pressure sensitive adhesive,日语:粘着剤)。作为粘接剂,可使用含有聚乙烯醇系树脂、聚氨酯树脂作为主成分的水系粘接剂、含有紫外线固化型树脂(环氧系树脂)这样的光固化型树脂的光固化型粘接剂。作为压敏粘合剂,可使用以丙烯酸系聚合物、聚硅氧烷系聚合物、聚酯、或聚醚等为基础聚合物的压敏粘合剂。
[0043] 对于上述透明保护膜,在贴合于偏光片之前,也可对其贴合面实施皂化处理、电晕放电处理、底漆处理、锚涂处理等粘接易化处理。
[0044] 前面侧偏光板及背面侧偏光板的透明保护膜的厚度通常在5~200μm左右的范围内,优选为10μm以上且为80μm以下,进一步优选为40μm以下。
[0045] 前面侧偏光板30具有层叠于偏光片37的接近前板的一侧的保护膜的层35a的情况下,在该保护膜的表面(接近前板的一侧)上,根据需要可设置硬涂层、防反射层或防眩层等表面处理层。硬涂层是为了防止偏光板表面损伤而形成的表面处理层,可主要从紫外线固化型树脂、例如丙烯酸系、聚硅氧烷系等树脂中适当选择与透明保护膜的密合性、硬度优异的树脂,可形成于透明保护膜的表面。
[0046] 防反射层是为了防止偏光板的表面反射外部光线而形成的表面处理层,可利用已知的方法形成。防眩层是为了防止由于在偏光板的表面映入外部光线而产生的可视性的阻碍而形成的表面处理层,一般而言通过以下方式形成:例如利用基于喷砂方式、压纹加工方式等的粗面化方式、在紫外线固化型树脂中混合透明微粒的方式等,使透明保护膜的表面成为凸凹结构。
[0047] 将上述透明保护膜贴合于偏光片的至少一面而形成偏光板。作为偏光板,也可以是将上述透明保护膜贴合于偏光片的两面而形成的偏光板。偏光片与透明保护膜的贴合没有特别限定,可使用包含环氧系聚合物的粘接剂、压敏粘合剂等进行。所述粘接剂层或压敏粘合剂层是以水溶液的涂布干燥层等的形式形成的。制备其水溶液时,还可根据需要配合其他添加剂、酸等催化剂。
[0048] 本发明的偏光板组的偏光板中,除了透明高分子膜之外,还可层叠一层或两层以上的具有下述功能的光学膜而使用。作为所述光学膜,例如可举出反射层、半透射型反射层、增亮膜等。例如,也可以是在上述的由偏光片和透明保护膜形成的偏光板上进一步层叠增亮膜而成的偏光板。
[0049] 本发明的偏光板组的偏光板中,可以层叠一层或两层以上的相位差板。例如,可例举在上述的由偏光片和透明保护膜形成的偏光板上进一步层叠相位差板而成的椭圆偏光板或圆偏光板、上述的由偏光片和透明保护膜形成的偏光板的一侧(一层保护层)为视场补偿膜的偏光板。
[0050] 对于相位差板而言,可将能够用于形成尤其是移动用途的图像显示装置中使用的椭圆偏振光或圆偏振光模式的复合偏光板的λ板(1/2λ板或1/4λ板)层叠于上述保护膜上而有效地利用。椭圆偏振光或圆偏振光模式的复合偏光板具有以下功能:当入射的偏振方向为直线偏振光时,将其变换为椭圆偏振光或圆偏振光;当入射的偏振方向为椭圆偏振光或圆偏振光时,将其变换为直线偏振光。尤其是,作为可将椭圆偏振光或圆偏振光变换为直线偏振光、将直线偏振光变换为椭圆偏振光或圆偏振光的相位差板,可使用被称为1/4λ板的相位差板。另外,1/2λ板具有变换直线偏振光的方向的功能。
[0051] 作为相位差板的具体例,可例举对选自聚碳酸酯系、聚乙烯醇系、聚苯乙烯系、聚甲基丙烯酸甲酯系、聚丙烯这样的聚烯烃系、聚芳酯系、聚酰胺系、聚烯烃系、聚降冰片烯系等中的聚合物进行拉伸处理而得到的拉伸膜。所述拉伸膜可以是利用单轴、双轴等适当的方式进行了处理的拉伸膜。另外,也可以是通过在与热收缩性膜的粘接下施加收缩及/或拉伸力从而控制了膜的厚度方向的折射率的双折射性膜。
[0052] 增亮膜是出于提高液晶显示装置等的亮度的目的而使用的,作为其例子,可举出被设计为将多片折射率的各向异性相互不同的薄膜层叠从而使反射率产生各向异性的反射型偏振光分离片材、在膜基材上支承有胆甾相液晶聚合物的取向膜或其取向液晶层的圆偏振光分离片材等。
[0053] 可使用压敏粘合剂或粘接剂将上述的各种光学膜与偏光板一体化,为此而使用的压敏粘合剂或粘接剂没有特别限定,可选择使用适当的物质。从粘接操作的简便性、防止光学扭曲的发生等观点考虑,优选使用压敏粘合剂。对于压敏粘合剂没有特别限定,例如,可使用以丙烯酸系聚合物、聚硅氧烷系聚合物、聚酯、聚氨酯、聚醚等为基础聚合物的压敏粘合剂。其中,优选选择使用丙烯酸系压敏粘合剂这样的光学透明性优异、保持适度的润湿性和凝聚力、与基材的粘接性也优异、而且具有耐热性等、在高温环境下不发生浮起或剥落等剥离问题的物质。
[0054] 在压敏粘合剂层中,根据需要可含有用于呈现光散射性的微粒,可配合玻璃纤维、玻璃珠、树脂珠、包含金属粉、其他无机粉末等的填充剂、颜料、着色剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂等。紫外线吸收剂包括水杨酸酯系化合物、二苯甲系化合物、苯并三唑系化合物、氰基丙烯酸酯系化合物、镍络盐系化合物等。
[0055] 在上述的构成偏光板的保护膜或设置于偏光板上的透明高分子膜层上,为了与液晶盒等其他构件粘接,可设置压敏粘合剂层。该压敏粘合剂层可适当使用丙烯酸系等一直以来所使用的压敏粘合剂来形成。尤其是,从防止高温环境下的剥落现象、防止因热膨胀差等而导致的光学特性的降低或前板一体型液晶显示面板的翘曲、进而形成高品质且耐久性优异的液晶图像装置等观点考虑,优选为耐热性优异的压敏粘合剂层。压敏粘合剂层可根据需要而设置于必要的面,例如,针对由偏光片和透明保护膜形成的偏光板的透明保护膜而提及时,根据需要,可在透明保护膜的单面或两面设置压敏粘合剂层。需要说明的是,在压敏粘合剂层中,例如可使用丙烯酸系、聚硅氧烷系、聚酯系、聚氨酯系、聚醚系、橡胶系等适当的物质。
[0056] 作为背面侧偏光板50,优选具有1层或2层以上层叠于与液晶盒60呈相反侧(远离前板侧的一侧)的最表面的上述那样的光学膜的层。作为所述光学膜,可举出增亮膜。
[0057] 对于设置于偏光板、光学膜上的压敏粘合剂层,在将该压敏粘合剂层用于膜的粘合之前,出于防止污染等目的而用隔膜进行临时粘合覆盖是优选的。隔膜可通过根据需要在以上述透明保护膜等为基准的合适的薄片体上设置利用合适的剥离剂(聚硅氧烷系、长链烷基系、氟系、硫化钼等)的剥离涂层的方式等而形成。
[0058] 对于本发明的偏光板组而言,液晶盒的短边与上述前面侧偏光板30的吸收轴所成的角度通常在±45度以内,优选在±10度以内。液晶盒的长边与上述背面侧偏光板的吸收轴所成的角度通常在±45度以内,优选在±10度以内。更优选地,前面侧偏光板30的吸收轴与液晶盒的短边方向大致平行,背面侧偏光板的吸收轴与液晶盒的长边方向大致平行。
[0059] 以下对本发明所涉及的前板一体型液晶显示面板进行说明。图2中以示意性截面图示出了前板一体型液晶显示面板80中优选的层结构的例子。如图2所示,本发明的前板一体型液晶显示面板80为下述结构:分别地,将构成图1的偏光板组的前板一体型偏光板40介由压敏粘合剂贴合于液晶盒60的观看侧,将背面侧偏光板50介由压敏粘合剂贴合于液晶盒60的背面侧。
[0060] 前板一体型偏光板40及背面侧偏光板50在液晶盒60上的贴合可分别使用压敏粘合剂25b及45a进行。作为压敏粘合剂,例如,可例举以丙烯酸系聚合物、聚硅氧烷系聚合物、聚酯、聚氨酯、或聚醚等为基础聚合物的压敏粘合剂。优选使用丙烯酸系压敏粘合剂,丙烯酸系压敏粘合剂的光学透明性优异,具有良好的耐热性,在高温环境下不易产生浮起或剥落等剥离问题,对于防止因热膨胀差等而导致的光学特性的降低、抑制前板一体型液晶显示面板的翘曲也有利。前板一体型偏光板40及背面侧偏光板50以它们的短边与液晶盒60的短边平行的方式而被贴合。
[0061] 作为液晶盒的驱动模式,可以是VA模式、IPS模式、TN模式等这类现有已知的任何模式,贴合前板一体型偏光板及背面侧偏光板的液晶盒基板典型地为由玻璃或透明树脂等形成的基板。
[0062] 对于本发明的前板一体型液晶显示面板而言,于85℃进行了240小时加热时的翘曲量以绝对值计为0.5mm以下,优选为0.3mm以下。因此,成为高温环境下的翘曲被抑制、可装进最终产品的壳体中的前板一体型液晶显示面板。
[0063] 实施例
[0064] 示出实施例及比较例来进一步具体说明本发明,但本发明不限于这些例子。这些例子中,如无特别说明,则表示含量或使用量的%及份是以重量为基准的。
[0065] [实施例1]
[0066] (1)偏光板组的制作
[0067] 如下所述地制作前面侧偏光板。首先,利用干式拉伸将厚度为30μm的聚乙烯醇膜(平均聚合度为约2,400,皂化度为99.9摩尔%以上)单轴拉伸至约5倍,进而,在保持紧绷状态的情况下将其浸渍于60℃的纯水中1分钟,然后在碘/碘化/水的重量比为0.05/5/100的水溶液中于28℃浸渍60秒。然后,在碘化钾/硼酸/水的重量比为8.5/8.5/100的水溶液中于72℃浸渍300秒。接下来,用26℃的纯水进行20秒洗涤,然后于65℃进行干燥,得到在聚乙烯醇膜上吸附取向有碘的厚度为11μm的偏光片。接下来,在该偏光片的单面上涂布环氧系粘接剂(其是在100份水中溶解3份羧基改性聚乙烯醇〔从Kuraray Co.,Ltd.获得的商品名“KL-318”〕、并向该水溶液中添加1.5份作为水溶性环氧树脂的聚酰胺环氧系添加剂〔从田冈化学工业株式会社获得的商品名“Sumirez Resin 650(30)”,固态成分浓度为30%的水溶液〕而得到的),贴合厚度为25μm的三乙酰纤维素膜(TAC〔) Konica Minolta Opto Inc.制的商品名“KC2UA”〕作为由透明高分子膜形成的保护膜,使用上述粘接剂在其相反侧贴合作为透明高分子膜的、具有90nm的面内相位差的厚度为20μm的降冰片烯系树脂层〔日本ZEON Corporation制的商品名“ZEONOR”〕。然后,在ZEONOR面侧贴合厚度为15μm的压敏粘合剂〔LINTEC Corporation制的商品名“#3”〕,并贴合作为透明高分子膜的、面内相位差值为60nm的厚度为25μm的相位差膜,所述相位差膜是以苯乙烯-来酸酐系共聚树脂〔NOVA Chemicals Corporation制的商品名“DYLARK D332”〕作为芯层、以配合有约20%的平均粒径为200nm的丙烯酸系橡胶粒子的甲基丙烯酸系树脂〔住友化学株式会社制的商品名“TECHNOLLOY S001”〕作为表皮层进行3层共挤出,在芯层的两面形成表皮层,并对该3层结构的层叠膜进行拉伸而得到的。
[0068] 然后,在相位差膜面侧贴合厚度为25μm的压敏粘合剂〔LINTEC Corporation制的商品名“P-119E”〕。
[0069] 如上所述地操作,作为前面侧偏光板,制作了从贴合前板的一侧起、按照透明保护膜(TAC)/偏光片/相位差板(Zeonor)/压敏粘合剂/相位差板/压敏粘合剂(25/11/20/15/25/25,数值分别表示对应的层的厚度,单位为μm)的顺序进行层叠而得到的偏光板。
[0070] 这里,构成前面侧偏光板的透明高分子膜(TAC及两张相位差板的厚度的总计)的总厚度为70μm。
[0071] 关于背面侧偏光板,利用与上述前面侧偏光板同样的方法制成偏光片,利用与前面侧偏光板同样的方法贴合厚度为25μm的三乙酰纤维素膜〔Konica Minolta Opto Inc.制的商品名“KC2UA”〕作为透明高分子膜的保护膜,使用上述粘接剂在其相反侧贴合未经拉伸的厚度为23μm的降冰片烯系树脂膜〔日本ZEON Corporation制的商品名“ZEONOR”〕作为透明高分子膜。然后,在TAC面侧贴合厚度为5μm的压敏粘合剂〔LINTEC Corporation制的商品名“#L2”〕,在其上贴合厚度为26μm的增亮膜(3M制的商品名“Advanced Polarized Film,Version 3”)。然后,在降冰片烯系树脂侧贴合厚度为25μm的压敏粘合剂〔LINTEC Corporation制的商品名“P-119E”〕。
[0072] 如上所述地操作,作为背面侧偏光板,制作了从接近前板侧偏光板的一侧起、按照压敏粘合剂/透明保护膜(“ZEONOR”ZEON Corporation制的商品名)/偏光片/透明保护膜(TAC)/压敏粘合剂/增亮膜(25/23/11/25/5/26,数值分别表示对应的层的厚度,单位为μm)的顺序进行层叠而得到的偏光板。
[0073] 这里,构成背面侧偏光板的透明高分子膜(TAC及未拉伸的降冰片烯系树脂膜的厚度的总计)的总厚度为48μm。
[0074] (前板一体型液晶显示面板的制成)
[0075] 按照以下的做法将上文中制作的偏光板组贴合于液晶盒,制作前板一体型液晶显示面板。
[0076] 将前面侧偏光板以偏光片的吸收轴与液晶盒的短边平行的方式裁切成5英寸的大小,并且,将背面侧偏光板以偏光片的吸收轴与液晶盒的长边平行的方式裁切成5英寸的大小。接下来,将裁切后的偏光板分别以压敏粘合剂侧贴合于液晶盒,在前面侧偏光板的三乙酰纤维素膜侧涂布紫外线固化型光学弹性树脂〔Dexerials Corporation制的商品名“Super View Resin”〕,在其上层叠杨氏模量为70GPa、厚度为0.55mm的前板〔Corning Incorporated制的商品名“Gorilla”〕。然后,从前板侧实施紫外线照射〔Fusion UV Systems Inc.制的“D bulb”,累积光量1200mJ/cm2〕,制作前板一体型液晶显示面板。
[0077] (翘曲量的测定)
[0078] 针对上文中制作的前板一体型液晶显示面板,利用下述方法测定高温环境下的翘曲量。首先,将制作的前板一体型液晶显示面板在85℃的环境下静置240小时,然后使前板为上侧而置于Nikon Corporation制的二维测量仪“NEXIV VMR-12072”的测定台上。接下来,使焦点合焦于测定台的表面,并以此处为基准,使焦点分别合焦于前板一体型液晶显示面板的4个角部、4边的各中央及前板一体型液晶显示面板表面的中央,测定距作为基准的焦点的距离,然后将距测定台的距离以绝对值计为最长的距离作为翘曲量。测定结果示于表1的“翘曲量”一栏。
[0079] [实施例2]
[0080] 如下所述地制作前面侧偏光板。首先,在基材膜上涂布聚乙烯醇水溶液,进行干燥,制作作为偏光片制造用的原料的层叠膜。这里,将厚度为110μm、熔点为163℃的聚丙烯膜作为基材膜。
[0081] 接下来,将平均聚合度为1,100、皂化度为99.5摩尔%的乙酰乙酰基改性聚乙烯醇粉末(日本合成化学工业(株)制的商品名“GOHSEFIMER Z-200”)溶解于95℃的热水,制备3%浓度的水溶液。以相对于每6份聚乙烯醇的固态成分为5份的比例在该水溶液中混合水溶性聚酰胺环氧树脂(田冈化学工业(株)制的商品名“Sumirez Resin 650”,固态成分浓度为30%的水溶液)作为交联剂,制成底漆用涂布液。
[0082] 然后,对先前的由聚丙烯形成的基材膜实施电晕放电处理,然后使用微凹版涂布机在该电晕放电处理面上涂布底漆用涂布液,于80℃进行10分钟干燥,形成厚度为0.2μm的底漆层。
[0083] 接下来,将平均聚合度为2400、皂化度为98.0~99.0摩尔%的聚乙烯醇粉末(从Kuraray Co.,Ltd.获得的商品名“PVA124”)溶解于95℃的热水,制备8%浓度的聚乙烯醇水溶液。使用唇式涂布机(lip coater),于室温将得到的水溶液涂布到上述基材膜的底漆层上,于80℃进行20分钟干燥,制作由基材膜/底漆层/聚乙烯醇层形成的层叠膜。
[0084] 以160℃的温度对得到的层叠膜进行自由端纵向单轴拉伸,直至5.8倍。按上文所述得到的层叠拉伸膜的整体厚度为28.5μm,聚乙烯醇层的厚度为5.0μm。
[0085] 将得到的层叠拉伸膜在水/碘/碘化钾的重量比为100/0.35/10的水溶液中于26℃浸渍90秒进行染色,然后用10℃的纯水洗涤。接下来,将该层叠膜在水/硼酸/碘化钾的重量比为100/9.5/5的水溶液中于76℃浸渍300秒,使聚乙烯醇交联。接下来,用10℃的纯水进行10秒洗涤,最后于80℃进行200秒的干燥处理。通过以上的操作,制作在聚丙烯基材膜上形成有偏光片的偏振性层叠膜,所述偏光片由吸附取向有碘的聚乙烯醇层形成。
[0086] 在上文中制作的偏振性层叠膜的与基材膜相反的一面(偏光片面)上涂布环氧系粘接剂(其是在100份水中溶解3份羧基改性聚乙烯醇〔从Kuraray Co.,Ltd.获得的商品名“KL-318”〕、并向该水溶液中添加1.5份作为水溶性环氧树脂的聚酰胺环氧系添加剂〔从田冈化学工业(株)获得的商品名“Sumirez Resin 650(30)”,固态成分浓度为30%的水溶液〕而得到的),贴合厚度为25μm的三乙酰纤维素膜(TAC〔) Konica Minolta Opto Inc.制的商品名“KC2UA”〕作为透明高分子膜的保护膜,通过仅剥离基材膜,得到由TAC/聚乙烯醇系偏光片/底漆层形成的偏光板。
[0087] 接下来,在底漆层面侧涂布包含环氧化合物和光阳离子聚合引发剂的紫外线固化型粘接剂,贴合作为透明高分子膜的、由降冰片烯系树脂形成的未经拉伸的膜〔日本ZEON Corporation制的商品名“ZEONOR”〕,从降冰片烯系树脂侧实施紫外线照射〔Fusion UV Systems Inc.制的“D bulb”,累积光量1200mJ/cm2〕,使粘接剂固化,由此,得到由TAC/聚乙烯醇系偏光片/底漆层/降冰片烯系树脂层形成的偏光板。
[0088] 然后,在降冰片烯系树脂层(厚度为23μm)侧贴合厚度为25μm的压敏粘合剂〔LINTEC Corporation制的商品名“P-119E”〕。这里,构成前面侧偏光板的透明高分子膜(TAC及降冰片烯系树脂层的厚度的总计)的总厚度为48μm。
[0089] 如下所述地制作背面侧偏光板。利用与上述前面侧偏光板同样的方法得到由TAC/聚乙烯醇系偏光片/底漆层形成的偏光板,然后在TAC面侧贴合厚度为5μm的压敏粘合剂〔LINTEC Corporation制的商品名“#L2”〕,在其上贴合厚度为26μm的增亮膜(3M制的商品名“Advanced Polarized Film,Version 3”)。
[0090] 然后,在偏光片上直接贴合厚度为25μm的压敏粘合剂〔LINTEC Corporation制的商品名“P-119E”〕。这里,构成背面侧偏光板的透明高分子膜(TAC的厚度)的总厚度为25μm。
[0091] 将上文中制作的偏光板组,与实施例1同样地贴合于液晶盒,制成前板一体型液晶显示面板,测定高温环境下的翘曲量。结果示于表1。
[0092] [实施例3]
[0093] 如下所述地制成前面侧偏光板。首先,在作为透明高分子膜的、具有90nm的面内相位差的厚度为20μm的降冰片烯系树脂〔日本ZEON Corporation制的商品名“ZEONOR”〕上,以1μm的厚度涂布固化性树脂(其是在以N-(2-羟乙基)丙烯酰胺80份、丙烯酸甲酯20份的比例混合而成的溶液中加入3份光自由基聚合引发剂〔BASF公司制的商品名“IRGACURE 907”〕、及0.2份聚硅氧烷系均化剂〔Dow Corning Toray(株)制的商品名“SH710”〕而得到的)。接下来,在该透明高分子膜上贴合作为透明高分子膜的、具有60nm的面内相位差的厚度为25μm的相位差膜,所述相位差膜是以苯乙烯-马来酸酐系共聚树脂〔NOVA Chemicals Corporation制的商品名“DYLARK D332”〕作为芯层、以配合有约20%的平均粒径为200nm的丙烯酸系橡胶粒子的甲基丙烯酸系树脂〔住友化学株式会社制的商品名“TECHNOLLOY S001”〕作为表皮层进行3层共挤出,在芯层的两面形成表皮层,并对该3层结构的层叠膜进行拉伸而得到的。进而,针对得到的层叠体,从降冰片烯系树脂侧实施紫外线照射〔Fusion UV Systems Inc.制的“D bulb”,累积光量250mJ/cm2〕,使固化性树脂固化,制作厚度为46μm的作为透明高分子膜的复合相位差板。
[0094] 接下来,利用干式拉伸将厚度为30μm的聚乙烯醇膜(平均聚合度为约2,400,皂化度为99.9摩尔%以上)单轴拉伸至约5倍,进而,在保持紧绷状态的情况下将其浸渍于60℃的纯水中1分钟,然后在碘/碘化钾/水的重量比为0.05/5/100的水溶液中于28℃浸渍60秒。然后,在碘化钾/硼酸/水的重量比为8.5/8.5/100的水溶液中于72℃浸渍300秒。接下来,用
26℃的纯水进行20秒洗涤,然后于65℃进行干燥,得到在聚乙烯醇膜上吸附取向有碘的厚度为11μm的偏光片。接下来,在该偏光片的单面上涂布环氧系粘接剂(其是在100份水中溶解3份羧基改性聚乙烯醇〔从Kuraray Co.,Ltd.获得的商品名“KL-318”〕、并向该水溶液中添加1.5份作为水溶性环氧树脂的聚酰胺环氧系添加剂〔从田冈化学工业(株)获得的商品名“Sumirez Resin 650(30)”,固态成分浓度为30%的水溶液〕而得到的),贴合厚度为25μm的三乙酰纤维素膜(TAC〔) Konica Minolta Opto Inc.制的商品名“KC2UA”〕作为透明高分子膜的保护膜,使用上述粘接剂在其相反侧贴合上述复合相位差板。
[0095] 然后,在复合相位差板侧贴合厚度为25μm的压敏粘合剂〔LINTEC Corporation制的商品名“P-119E”〕。
[0096] 如上所述地操作,作为前板侧偏光板,制作了从贴合前板的一侧起、按照透明保护膜(TAC)/偏光片/相位差板/UV粘接层/相位差板/压敏粘合剂(25/11/20/1/25/25,数值分别表示对应的层的厚度,单位为μm)的顺序进行层叠而得到的偏光板。
[0097] 这里,构成所得到的前板侧偏光板的透明高分子膜(TAC及两张相位差板的厚度的总计)的总厚度为71μm。
[0098] 作为如上所述地操作而制造的前面侧偏光板和背面侧偏光板,使用实施例2中制成的背面侧偏光板,与实施例1同样地制成前板一体型液晶显示面板,测定高温环境下的翘曲量。结果示于表1。
[0099] [比较例1]
[0100] 作为贴合于液晶盒的前面侧偏光板,使用将实施例1中使用的背面侧偏光板去掉其TAC面侧的压敏粘合剂及增亮膜而得到的偏光板、即按照压敏粘合剂/透明保护膜(“Zeonor”日本ZEON Corporation制的商品名)/偏光片/透明保护膜(TAC)(25/23/11/25,数值分别表示对应的层的厚度,单位为μm)的顺序进行层叠而得到的偏光板作为前面侧偏光板,将其TAC面与实施例1同样地介由紫外线固化型光学弹性树脂而贴合于前板,并介由上述层叠体的压敏粘合剂而贴合于液晶盒。
[0101] 作为贴合于液晶盒的背面侧偏光板,使用在实施例1中使用的前面侧偏光板的TAC面侧贴合厚度为5μm的压敏粘合剂〔LINTEC Corporation制的商品名“#L2”〕、并在其上贴合厚度为26μm的增亮膜(3M制的商品名“Advanced Polarized Film,Version 3”)而得到的偏光板,利用与实施例1中所使用的压敏粘合剂相同的压敏粘合剂,将其贴合于液晶盒的上述前板侧的偏光板的相反侧。与实施例1同样地操作,将如上所述地制作的液晶面板暴露于高温环境下,测定面板的翘曲量。结果示于表1的“翘曲量”一栏。
[0102] 表1
[0103]
[0104] 前面侧:从前板侧偏光板的偏光片的远离前板的面到液晶盒的距离。
[0105] 背面侧:从背面侧偏光板的偏光片的靠近前板的面到液晶盒的距离。
[0106] 就实施例1~3的前板一体型液晶显示面板而言,液晶盒的前面侧的偏光板于85℃进行了240小时加热时的显示面板的翘曲量为0.30mm以下。另外,实施例1~3中,构成前面侧偏光板的透明高分子膜的总厚度比构成背面侧偏光板的透明高分子膜的总厚度更厚。
[0107] 附图标记说明
[0108] 10:前板
[0109] 20:压敏粘合剂或紫外线固化型树脂
[0110] 25a、25b:压敏粘合剂
[0111] 30:前面侧偏光板
[0112] 35a、35b:前面侧偏光板的透明保护膜
[0113] 37:前面侧偏光板的偏光片
[0114] 40:前板一体型偏光板
[0115] 45a、45b:压敏粘合剂
[0116] 50:背面侧偏光板
[0117] 55a、55b:背面侧偏光板的透明保护膜
[0118] 57:背面侧偏光板的偏光片
[0119] 58:增亮膜
[0120] 60:液晶盒
[0121] 80:前板一体型液晶显示面板
[0122] d1:从前板侧偏光板的偏光片的远离前板的面到液晶盒的距离
[0123] d2:从背面侧偏光板的偏光片的靠近前板的面到液晶盒的距离
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