偏振板及其制造方法

專利名稱：偏振板及其制造方法
技術領域：
本發明涉及適合用于液晶顯示裝置、耐久性能改善的偏振板及其制造方法。
背景技術：
關于液晶顯示裝置，利用消耗電力小、在低電壓下工作、質輕、薄型等特征，已用于各種顯示用器件。液晶顯示裝置一般由液晶單元、偏振板、相位差膜、集光片、散射膜、光導板、光反射片等多個光學構件構成。因此，通過構成這些光學構件的膜或片的張數削減、膜厚的減小等改良，能夠實現液晶顯示裝置的生產效率、亮度的改善，進而實現輕質 薄型化， 以這些為目的的研究正在積極進行。偏振板通過在聚乙烯醇系樹脂中吸附二色性色素并使其取向的偏光膜的至少一面、通常兩面層合透明保護膜而構成。而且，對于用于液晶顯示裝置的偏振板，要求冷熱沖擊環境試驗中的高耐久性能。在這里，所謂冷熱沖擊環境試驗，是在將偏振板貼合于液晶單元或玻璃板的狀態下反復進行在0°c以下的低溫下放置規定時間和在60°C以上的高溫下放置規定時間的試驗。在這樣的冷熱沖擊環境試驗中，要求即使使低溫側的溫度降低、使高溫側的溫度升高，而且即使使反復循環數增多，也不產生由偏振板的膨脹收縮引起的偏光膜的開裂。因此，為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中記載了將在偏光膜的兩面層合了保護膜的偏振板切片時，通過使用預熱到比保護膜的熱變形溫度高的溫度的切斷工具進行切斷，從而使其保護膜的切斷端面產生熱變形，將位于其下方的偏光膜的端緣部覆蓋。此外，JP2004-21088-A中記載了將在偏光膜的兩面層合了保護膜的偏振板貼合于玻璃基板上，在該狀態下用耐水性樹脂被覆偏振板的外周端部以使從偏振板的上面側跨越到玻璃基板。此外，為了對偏振板自身、對其層合了其他光學膜的層合膜的端面進行整飾，有進行切削加工的提案。例如，JP2001-54845-A中，記載了將可能為偏振板等的層合膜多張重合，使旋轉刀具的刀刃面與其外周端部相向的狀態下，用上述旋轉刀具將其外周端部精削。 此外，JP2003-220512-A中記載了采用快速切削(flycut)法將仍可能為偏振板等的被加工物的外周端部連續地進行粗削和精削。但是，即使實施這些處理，在冷熱沖擊環境試驗中有時也產生開裂。

發明內容
本發明的目的在于，提供在冷熱沖擊環境下耐久性也優異的偏振板及其制造方法。本發明人等為了實現該目的進行了深入研究，結果發現通過按照使偏光膜的與吸收軸正交的方向的線膨脹系數和至少一方的透明保護膜的與偏振板的吸收軸正交的方向的線膨脹系數之差為規定值以下的方式選擇透明保護膜，偏振板的耐久性能改善，從而完成了本發明。S卩，本發明包含下述內容。
[1]偏振板，是包含偏光膜和在其兩面配置的透明保護膜的偏振板，其中上述偏光膜的與吸收軸正交的方向的線膨脹系數和至少一方的上述透明保護膜的與偏振板的吸收軸正交的方向的線膨脹系數之差為1.3X10_4/°C以下。[2]關于[1]所述的偏振板，其中至少一方的透明保護膜含有纖維素系樹脂或烯烴系樹脂。[3]關于[1]或[2]所述的偏振板，其中偏光膜與透明保護膜借助水系膠粘劑的固化物層粘接，該水系膠粘劑含有聚乙烯醇系樹脂和水溶性環氧樹脂。[4]關于[1]或[2]所述的偏振板，其中偏光膜與透明保護膜借助固化性膠粘劑組合物的固化物層粘接，該固化性膠粘劑組合物含有通過活性能量線的照射而固化的環氧化合物。[5]關于[4]所述的偏振板，其中上述固化性膠粘劑組合物包含分子內具有至少1 個與脂環式環鍵合的環氧基的環氧化合物。[6]偏振板的制造方法，是在偏光膜的兩面層合透明保護膜而制造偏振板的方法， 其包括按照使與偏振板的吸收軸正交的方向的該保護膜的線膨脹系數和上述偏光膜的與吸收軸正交的方向的線膨脹系數之差為1. 3X10_4/°C以下的方式選擇上述透明保護膜的至
少一方。[7]液晶顯示裝置，是包含液晶單元和在其視認側貼合的偏振板的液晶顯示裝置， 其中偏振板包含偏光膜和在其兩面配置的透明保護膜，偏光膜的與吸收軸正交的方向的線膨脹系數和至少一方的透明保護膜的與偏振板的吸收軸正交的方向的線膨脹系數之差為 1. 3X1(T4/°C 以下。[8]關于[7]所述的液晶顯示裝置，其中與液晶單元貼合的一側的透明保護膜含有纖維素系樹脂或聚烯烴系樹脂。根據本發明，能夠提供即使在冷熱沖擊環境下放置也不產生開裂等、耐久性能優異的偏振板。
具體實施例方式以下對本發明詳細說明。首先，對構成本發明的偏振板的各構件按順序說明。[偏光膜]構成偏振板的偏光膜通常經過以下工序制造將聚乙烯醇系樹脂膜進行單向拉伸的工序；用二色性色素對聚乙烯醇系樹脂膜進行染色，從而吸附二色性色素的工序；用硼酸水溶液對吸附有二色性色素的聚乙烯醇系樹脂膜進行處理的工序；和利用硼酸水溶液進行處理后進行水洗的工序。聚乙烯醇系樹脂可通過將聚醋酸乙烯酯系樹脂皂化而制造。關于聚醋酸乙烯酯系樹脂，除了作為醋酸乙烯酯的均聚物的聚醋酸乙烯酯以外，還可以是醋酸乙烯酯和可與其共聚的其他單體的共聚物。作為可與醋酸乙烯酯共聚的其他單體，可以舉出例如不飽和羧酸類、不飽和磺酸類、烯烴類、乙烯基醚類、具有銨基的丙烯酰胺類等。聚乙烯醇系樹脂的皂化度通常為85 100摩爾％左右，優選為98摩爾％以上。可以將聚乙烯醇系樹脂改性，例如，也可使用用醛類改性的聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯醇縮乙醛等。聚乙烯醇系樹脂的聚合度，通常為1000 10000左右，優選為1500 5000左右。
將這樣的聚乙烯醇系樹脂制膜而成的產物，可作為偏光膜的原始膜使用。將聚乙烯醇系樹脂制膜的方法并無特別限定，可采用公知的方法制膜。聚乙烯醇系樹脂原始膜的膜厚例如為10 150 μ m左右，優選為10 100 μ m左右。聚乙烯醇系樹脂膜的單向拉伸可以在采用二色性色素的染色前、與染色同時、或者在染色后進行。在染色后進行單向拉伸的情況下，該單向拉伸可在硼酸處理前進行，也可在硼酸處理中進行。當然，也可以在這里所示的多個階段中進行單向拉伸。單向拉伸可采用在圓周速度不同的輥間進行單向拉伸的方法、使用熱輥進行單向拉伸的方法等。此外，單向拉伸可以采用在大氣中進行拉伸的干式拉伸進行，也可以采用在使用水等溶劑使聚乙烯醇系樹脂膜溶脹的狀態下進行拉伸的濕式拉伸進行。拉伸倍率通常為3 8倍左右。聚乙烯醇系樹脂膜的采用二色性色素的染色，可以采用例如將聚乙烯醇系樹脂膜浸漬于含有二色性色素的水溶液中的方法進行。作為二色性色素，具體可以使用碘、二色性有機染料。再有，聚乙烯醇系樹脂膜優選在染色處理前預先實施浸漬于水中而使其溶脹的處理。使用碘作為二色性色素時，通常采用在含有碘和碘化鉀的水溶液中浸漬聚乙烯醇系樹脂膜而染色的方法。該水溶液中碘的含量是每100重量份水通常為0. 01 1重量份左右，碘化鉀的含量是每100重量份水通常為0. 5 20重量份左右。用于染色的水溶液的溫度通常為20 40°C左右，此外，在該水溶液中的浸漬時間(染色時間)通常為20 1800秒左右。另一方面，使用二色性的有機染料作為二色性色素的情況下，通常采用將聚乙烯醇系樹脂膜浸漬于含有水溶性的二色性有機染料的水溶液中進行染色的方法。該水溶液中的二色性有機染料的含量是相對于100重量份水通常為1 X 10_4 10重量份左右，優選為 1X10—3 1重量份。該染料水溶液可含有硫酸鈉這樣的無機鹽作為染色助劑。用于染色的二色性有機染料水溶液的溫度通常為20 80°C左右。此外，在該水溶液中的浸漬時間 (染色時間)通常為10 1800秒左右。采用二色性色素進行染色后的硼酸處理，可采用將經染色的聚乙烯醇系樹脂膜浸漬于含硼酸的水溶液的方法進行。關于含硼酸的水溶液中硼酸的含量，相對于100重量份水通常為2 15重量份左右，優選為5 12重量份。在使用碘作為二色性色素的情況下， 該含硼酸水溶液優選含有碘化鉀。關于含硼酸的水溶液中碘化鉀的含量，相對于100重量份水通常為0. 1 15重量份左右，優選為5 12重量份。在含硼酸的水溶液中的浸漬時間通常為60 1200秒左右，優選為150 600秒，更優選為200 400秒。含硼酸水溶液的溫度通常為50°C以上，優選為50 85°C，更優選為60 80°C。對硼酸處理后的聚乙烯醇系樹脂膜通常進行水洗處理。水洗處理例如可采用將經硼酸處理的聚乙烯醇系樹脂膜浸漬于水中的方法進行。水洗處理中的水的溫度通常為5 40°C左右。此外，浸漬時間通常為1 120秒左右。水洗后實施干燥處理，得到偏光膜。干燥處理可使用熱風干燥機、遠紅外線加熱器進行。干燥處理的溫度通常為30 100°C左右，優選為50 80°C。干燥處理的時間通常為60 600秒左右，優選為120 600秒。通過干燥處理，將偏光膜中的水分率降低到實用程度。其水分率通常為5 20重量％左右，優選為8 15重量％。如果水分率低于 5重量％，失去偏光膜的可撓性，有時在干燥后損傷或者斷裂。此外，如果水分率超過20重量％，熱穩定性傾向于不足。如上所述，能夠制造在聚乙烯醇系樹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為例如5 40 μ m左右。[透明保護膜]本發明的偏振板，如前所述，包含偏光膜和在其兩面配置的透明保護膜。而且將該偏振板貼合于液晶單元，成為構成液晶顯示裝置的一個構件。因此，該偏振板中，一方的透明保護膜成為液晶單元側，另一方的透明保護膜成為遠離液晶單元的一側。[位于遠離液晶單元側的一側的透明保護膜]位于遠離液晶單元的一側的透明保護膜，優選由透明性、機械強度、熱穩定性、水分遮蔽性等優異的材料形成。作為這樣的材料，可以舉出例如以甲基丙烯酸甲酯系樹脂為代表例的丙烯酸系樹脂、以聚丙烯系樹脂為代表例的鏈狀聚烯烴系樹脂、環狀聚烯烴系樹脂、纖維素系樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯系樹脂、聚對苯二甲酸丁二醇酯系樹脂、聚氯乙烯系樹脂、苯乙烯系樹脂、丙烯腈-苯乙烯系共聚樹脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯系共聚樹脂、聚醋酸乙烯酯系樹脂、聚偏氯乙烯系樹脂、聚酰胺系樹脂、聚縮醛系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、改性聚苯醚系樹脂、聚砜系樹脂、聚醚砜系樹脂、聚芳酯系樹脂、聚酰胺酰亞胺系樹脂、 聚酰亞胺系樹脂等。這些樹脂可各自單獨使用，或者與其他的1種以上組合使用。此外，也可使對這些樹脂進行了任意的聚合物改性而成的樹脂作為透明保護膜用的材料。作為聚合物改性，可以舉出例如共聚、交聯、分子末端改性、立規性控制、包含伴有異種聚合物之間的反應的情形的混合等。上述樹脂中，優選使用甲基丙烯酸甲酯系樹脂、聚丙烯系樹脂、纖維素系樹脂或聚對苯二甲酸乙二醇酯系樹脂作為位于遠離液晶單元的一側的透明保護膜的材料。甲基丙烯酸甲酯系樹脂是含有50重量％以上的甲基丙烯酸甲酯單元的聚合物。 甲基丙烯酸甲酯單元的含量優選為70重量％以上，可以為100重量％。甲基丙烯酸甲酯單元為100重量％的聚合物通過將甲基丙烯酸甲酯單獨聚合而得到。甲基丙烯酸甲酯系樹脂通常可通過在自由基聚合引發劑和鏈轉移劑的共存下將以甲基丙烯酸甲酯為主成分的單官能單體聚合而得到。有時也在單官能單體中配合能與甲基丙烯酸甲酯共聚的成分進行共聚，而且還可根據需要使多官能單體少量共聚。作為能與甲基丙烯酸甲酯共聚的單官能單體，可以舉出例如甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸芐酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯和甲基丙烯酸2-羥基乙酯這樣的甲基丙烯酸甲酯以外的甲基丙烯酸酯類；丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸環己酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸芐酯和丙烯酸2-乙基己酯這樣的丙烯酸酯類；丙烯酸羥基甲酯、丙烯酸2-羥基乙酯、丙烯酸2-羥基丙酯、丙烯酸 3-羥基丙酯和丙烯酸2-羥基丁酯這樣的丙烯酸羥基烷基酯類；甲基丙烯酸和丙烯酸這樣的不飽和酸類；氯苯乙烯和溴苯乙烯這樣的鹵代苯乙烯類；乙烯基甲苯和α -甲基苯乙烯這樣的取代苯乙烯類；丙烯腈和甲基丙烯腈這樣的不飽和腈類；馬來酸酐和檸康酸酐這樣的不飽和酸酐類；苯基馬來酰亞胺和環己基馬來酰亞胺這樣的不飽和酰亞胺類等。這些單體可各自單獨使用，也可與其他的1種以上組合使用。作為能與甲基丙烯酸甲酯共聚的多官能單體，可以舉出例如乙二醇二(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)丙烯酸酯這樣的用丙烯酸或甲基丙烯酸將乙二醇或其低聚物的兩末端羥基酯化的產物；用丙烯酸或甲基丙烯酸將丙二醇或其低聚物的兩末端羥基酯化的產物；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)丙烯酸酯這樣的用丙烯酸或甲基丙烯酸將2元醇的羥基酯化的產物；用丙烯酸或甲基丙烯酸將雙酚A、雙酚A的氧化烯加成物或它們的鹵素取代體的兩末端羥基酯化的產物；用丙烯酸或甲基丙烯酸將三羥甲基丙烷和季戊四醇這樣的多元醇酯化的產物；使丙烯酸縮水甘油酯或甲基丙烯酸縮水甘油酯的環氧基開環加成于具有2個以上羥基的化合物的末端羥基的產物；使丙烯酸縮水甘油酯或甲基丙烯酸縮水甘油酯的環氧基開環加成于琥珀酸、己二酸、對苯二甲酸、鄰苯二甲酸和它們的鹵素取代體這樣的二元酸類或者它們的氧化烯加成物的產物；(甲基)丙烯酸烯丙酯；二乙烯基苯這樣的芳香族二乙烯基化合物等。在使多官能單體共聚的情況下，這些中，優選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。也可以使用進行甲基丙烯酸甲酯系樹脂具有的官能團間的反應而改性的樹脂。作為這樣的官能團間的反應，可以舉出例如丙烯酸甲酯的甲酯基與2_(羥甲基)丙烯酸甲酯的羥基的高分子鏈內脫甲醇縮合反應、丙烯酸的羧基與2-(羥甲基)丙烯酸甲酯的羥基的高分子鏈內脫水縮合反應等。甲基丙烯酸甲酯系樹脂可容易地獲得市售品。如果舉出市售品的實例，分別以商品名表示，有由住友化學(株)銷售的“SUMIPEX”、由三菱麗陽(株)銷售的“Acrypet”、由旭化成(株)銷售的“Delpet”、由(株)可樂麗銷售的“PARAPET”、由(株)日本觸媒銷售的 “了夕 D H' ^ τ，，等。聚丙烯系樹脂是以丙烯為主成分的鏈狀烯烴單體的聚合物，通常是重復單元的80 重量％以上由丙烯構成的鏈狀烯烴系樹脂。聚丙烯系樹脂可以是丙烯的均聚物，也可以是以丙烯為主體、以1 20重量％、優選3 10重量％的比例使能與其共聚的共聚單體與丙烯共聚而成的共聚物。制成以丙烯為主成分的共聚物的情況下，作為能與丙烯共聚的共聚單體，優選乙烯、1-丁烯或1-己烯。其中，從得到透明性比較優異的聚丙烯系樹脂出發，優選以1 20 重量％、優選3 10重量％的比例使乙烯共聚得到的共聚物。通過使乙烯的共聚比例為1 重量％以上，顯現提高透明性的效果。另一方面，如果乙烯的共聚比例超過20重量％，有時樹脂的熔點下降，透明保護膜所要求的耐熱性會受損。聚丙烯系樹脂優選在20°C的二甲苯中可溶的成分(CXS成分CXS為cold xylene soluble的縮寫)的含量為1重量％以下，更優選為0.5重量％以下。聚丙烯系樹脂中，CXS 成分為1重量％以下、進而為0. 5重量％以下的丙烯的均聚物是優選的實例之一。聚丙烯系樹脂可容易地獲得市售品。如果舉出市售品的實例，分別以商品名表示， 有由(株)普瑞曼聚合物銷售的“I^rime Polypro”、由日本Polypro (株)銷售的“〃, 夕，，和“々4、乂 r ”，，、由住友化學(株)銷售的“住友7 — 7·· > >，，、由Sunallomer (株) 銷售的 “Sunallomer” 等。纖維素系樹脂可以是纖維素的羥基中的氫原子的一部分或全部被乙酰基、丙酰基和/或丁酰基取代的、纖維素的有機酸酯或混合有機酸酯。可以舉出例如纖維素的醋酸酯、 丙酸酯、丁酸酯、它們的混合酯等構成的纖維素系樹脂。其中，優選三乙酰纖維素、二乙酰纖維素、醋酸丙酸纖維素、醋酸丁酸纖維素等。聚對苯二甲酸乙二醇酯系樹脂是重復單元的80摩爾％以上由對苯二甲酸乙二醇酯構成的樹脂，可含有其他的二羧酸成分和/或其他的二醇成分。作為其他的二羧酸成分， 可以舉出例如間苯二甲酸、4，4' -二羧基聯苯、4，4' -二羧基二苯甲酮、雙(4-羧基苯基) 乙烷、己二酸、癸二酸、1，4_ 二羧基環己烷等。此外，作為其他的二醇成分，可以舉出例如丙二醇、丁二醇、新戊二醇、二甘醇、環己二醇、雙酚A的氧化乙烯加成物、聚乙二醇、聚丙二醇、聚1，4-丁二醇等。這些其他的二羧酸成分、其他的二醇成分，也可根據需要將2種以上組合使用。也可將對-羥基苯甲酸、對羥基乙氧基苯甲酸這樣的羥基羧酸并用。此外，作為其他的共聚成分，也可使用含有少量的酰胺鍵、脲烷鍵、醚鍵、碳酸酯鍵等的二羧酸成分或二醇成分。作為聚對苯二甲酸乙二醇酯系樹脂的制造方法，可采用使對苯二甲酸和乙二醇 (以及根據需要的其他的二羧酸或其他的二醇)直接縮聚的方法、邊使對苯二甲酸的二烷基酯和乙二醇(以及根據需要的其他的二羧酸的二烷基酯或其他的二醇)進行酯交換反應邊縮聚的方法、在催化劑的存在下使對苯二甲酸(以及根據需要的其他的二羧酸)的乙二醇酯(以及根據需要的其他的二醇酯)縮聚的方法等。進而，也可根據需要進行追加的固相聚合，增加分子量，或者減少低分子量成分。將以上的樹脂制成偏振板用的透明保護膜的方法，可適當選擇與各樹脂對應的方法。可以使用例如使溶解于溶劑的樹脂流延到金屬制的帶或轉鼓并將溶劑干燥除去而得到膜的溶劑流延法；將樹脂加熱到其熔融溫度以上，進行混煉而從模頭擠出，進行冷卻，從而得到膜的熔融擠出法等。熔融擠出法中，可以擠出單層膜，也可以同時擠出多層膜。這些樹脂的膜可容易地獲得市售品。如果舉出已市售的膜的實例，如果是甲基丙烯酸甲酯系樹脂膜，分別用商品名表示，有由住友化學(株)銷售的“7々)口 ^ ”、由三菱麗陽(株)銷售的“ACRYLITE”和“ACRYPLEN”、由旭化成(株)銷售的“ r 7 ^ 7 ^，，、由 (株)可樂麗銷售的“"7夕’，義，，和“二 夕‘，義”、由(株)日本觸媒銷售的“了夕'J匕‘ 工了 ”等。如果是聚對苯二甲酸乙二醇酯系樹脂膜，分別用商品名表示，有由三菱化學(株) 銷售的“7 K 'J τ· 一”、由帝人化成(株)銷售的“Α-PET *—卜”等。如果是聚丙烯系樹脂膜，分別用商品名表示，有由FILMAX公司銷售的“FILMAX CPP膜”、由SUNTOX(株)銷售的“SUNT0X”、由東七口(株)銷售的“卜一七口”、由東洋紡織(株)銷售的“東洋紡"^ > >膜”、由東麗膜加工(株)銷售的“卜>7 7· >”、由日本求>」工一 7 (株)銷售的“二
f 1J -一^”、由7夕A，化學(株)銷售的“太閤FC”等。此外，如果是纖維素系樹脂膜， 分別用商品名表示，有由富士膠片(株)銷售的“Fujitac TD”、由柯尼卡美能達精密光學 (株)銷售的“ 二二力笑乂義夕TAC膜KC，，等。對于配置在遠離液晶單元的一側并成為視認側的透明保護膜，可賦予霧度而顯現防眩性。作為賦予霧度的方法，可采用例如在構成透明保護膜的原料樹脂中混合無機微粒或有機微粒并形成膜的方法；采用多層擠出，由混合了微粒的樹脂與沒有混合微粒的樹脂形成二層膜，或者使混合了微粒的樹脂為外層而形成三層膜的方法；在膜的單側涂布將無機微粒或有機微粒混合到固化性粘結劑樹脂中而成的涂布液，使粘結劑樹脂固化而設置防眩層的方法等。作為用于賦予霧度的無機微粒，可以舉出例如二氧化硅、膠體二氧化硅、氧化鋁、氧化鋁溶膠、硅鋁酸鹽、氧化鋁-二氧化硅復合氧化物、高嶺土、滑石、云母、碳酸鈣、磷酸鈣等。此外，作為有機微粒，可以舉出例如交聯聚丙烯酸粒子、甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯共聚物樹脂粒子、交聯聚苯乙烯粒子、交聯聚甲基丙烯酸甲酯粒子、有機硅樹脂粒子、聚酰亞胺粒子等。在賦予透明保護膜霧度時，優選使其霧度值為6 45%的范圍內。如果透明保護膜的霧度值低于6%，有時充分的防眩效果無法顯現。另一方面，如果霧度值超過45%，有時配置了該透明保護膜的液晶顯示裝置的畫面泛白，導致畫質的下降。霧度是作為擴散透射率與全光線透射率之比而定義的值，可按照JIS K 7136，使用市售的霧度計測定。作為市售的霧度計，有例如由(株)村上色彩技術研究所銷售的“HM-150”等。在霧測定度值時， 為了防止膜的翹曲，例如，優選使用用光學上透明的粘合劑將膜面貼合于玻璃基板以使防眩面成為表面的測定樣品。在配置于遠離液晶單元的一側并成為視認側的透明保護膜的外側，可設置包含導電層、硬涂層、低反射層等的功能層。作為包含構成上述防眩層的粘結劑樹脂的涂布液，也可選擇能夠體現這些功能的樹脂組合物。[位于液晶單元側的透明保護膜]偏振板中，對于構成位于液晶單元側的透明保護膜的樹脂材料，可以使用與上面對于位于遠離液晶單元的一側的透明保護膜所述同樣的樹脂材料。其中，從容易相位差值的控制、也容易獲得出發，優選使用纖維素系樹脂或包含鏈狀聚烯烴系樹脂、環狀聚烯烴系樹脂的聚烯烴系樹脂。這里所說的環狀聚烯烴系樹脂，例如是在催化劑的存在下使降冰片烯和其他環戊二烯衍生物這樣的環狀烯烴單體進行聚合而得到。如果使用這樣的環狀聚烯烴系樹脂，容易獲得具有規定的延遲(retardation)值的透明保護膜。作為環狀聚烯烴系樹脂，例如可以舉出以環戊二烯和烯烴類或(甲基)丙烯酸或其酯類通過狄爾斯-阿德耳(Diels-Adler)反應而得到的降冰片烯或其衍生物為單體，進行開環易位(metathesis)聚合，接著通過氫化而得到的樹脂；以雙環戊二烯和烯烴類或 (甲基)丙烯酸或其酯類通過狄爾斯-阿德耳反應而得到的四環十二碳烯或其衍生物為單體，進行開環易位聚合，接著通過氫化而得到的樹脂；對選自降冰片烯、四環十二碳烯、它們的衍生物和其他的環狀烯烴單體中的至少2種單體同樣地進行開環易位共聚，接著通過氫化而得到的樹脂；使鏈狀烯烴和/或具有乙烯基的芳香族化合物與降冰片烯、四環十二碳烯或它們的衍生物這樣的環狀烯烴進行加成共聚而得到的樹脂等。環狀聚烯烴系樹脂可以容易地獲得市售品。如果舉出市售品的實例，分別以商品名表示，有由TOPAS ADVANCED POLYMERS GmbH生產、在日本由Polyplastics (株)銷售的 “T0PAS”、由 JSR(株)銷售的“ART0N，，、由日本 ZEON(株)銷售的“ZE0N0R” 和“ΖΕ0ΝΕΧ”、由三井化學(株)銷售的“APEL”等。鏈狀聚烯烴系樹脂的典型的實例是聚乙烯系樹脂和聚丙烯系樹脂。其中，優選使用丙烯的均聚物，或以丙烯為主體、以1 20重量％、優選3 10重量％的比例使能與其共聚的共聚單體例如乙烯共聚而成的共聚物。由纖維素系樹脂、聚烯烴系樹脂等制成膜的方法，可適當選擇與各樹脂對應的方法。可以使用例如使溶解于溶劑的樹脂流延到金屬制的帶或轉鼓，將溶劑干燥除去而得到
9膜的溶劑流延法；將樹脂加熱到其熔融溫度以上，進行混煉而從模頭擠出，通過冷卻轉鼓進行冷卻，從而得到膜的熔融擠出法等。其中，對于聚烯烴系樹脂，從生產率的觀點出發，優選采用熔融擠出法。另一方面，纖維素系樹脂一般采用溶劑流延法制膜。這些膜，可以根據用途實施拉伸、收縮處理，制成具有所需的相位差值的膜。[偏光膜和保護膜的線膨脹系數之差]本發明中，如前所述，偏光膜與在其兩面配置的透明保護膜的至少一方之間，將兩者貼合而制成偏振板時與吸收軸正交的方向上各個膜的線膨脹系數滿足一定的關系。 即，按照使偏光膜的該方向的線膨脹系數與透明保護膜的該方向的線膨脹系數之差為 1. 3X10_4/°C以下的方式選擇偏光膜和保護膜。通過使在偏光膜的至少一個面配置的透明保護膜相對于偏光膜滿足這樣的線膨脹系數的關系，即使將該偏振板放置于冷熱沖擊環境下時，各膜的膨脹 收縮的行為差得到抑制，對偏光膜施加的應力得到抑制，因此在偏光膜難以產生開裂，成為在冷熱沖擊環境下的耐久性優異的偏振板。相反，在偏光膜的兩面配置的透明保護膜都不滿足上述的關系時， 即上述的特定方向的兩者的線膨脹系數之差超過1. 3X10_4/°C時，將該偏振板放置于冷熱沖擊環境下時，在偏光膜容易產生開裂。其中線膨脹系數是按照JIS K 7197，作為任意的溫度范圍的試驗片的平均線膨脹系數(也稱為平均線膨脹率)測定的值，如本發明中后述的實施例中所示那樣，為40°C 85°C的溫度范圍的值。所謂本發明中規定的線膨脹系數之差，意味著作為對象的2張膜中由膨脹率大的膜的線膨脹系數-膨脹率小的膜的線膨脹系數求出的值。偏光膜如前所述，含有聚乙烯醇系樹脂，聚乙烯醇系樹脂多隨著溫度上升而收縮， 即尺寸變小。另一方面，構成透明保護膜的熱塑性樹脂膜多隨著溫度上升而膨脹，即尺寸變大。 每當決定線膨脹系數時，將隨著溫度上升而膨脹的情形記為正(+)，將隨著溫度上升而收縮的情形記為負(_)，基于這些，決定上述的2張膜的線膨脹系數之差。偏光膜如上所述由聚乙烯醇系樹脂的單向拉伸膜構成，在其拉伸時，通過使與拉伸方向正交的方向的收縮(縮幅(neck in))變小，能夠使該方向即與吸收軸正交的方向的線膨脹系數在負的范圍內變大(使絕對值變小)。另一方面，層合于偏光膜的含有熱塑性樹脂的透明保護膜的線膨脹系數，因構成其的樹脂的種類、添加物的種類、樹脂的取向狀態等而變化，例如，通過在制膜后進行熱處理，也能夠使取向狀態緩和，使線膨脹系數變小。當然，因構成透明保護膜的熱塑性樹脂的種類不同，線膨脹系數的值也發生變化，因此選擇線膨脹系數的值變小的樹脂也是有效的。因此，將這些方案適當組合，可使偏光膜與至少一方的透明保護膜的線膨脹系數滿足上述的關系，即兩者的線膨脹系數之差變小。偏光膜的與吸收軸正交的方向的線膨脹系數，如上所述，通過調節單向拉伸的條件，可進行某種程度的調整，一旦確定了制造條件，就成為大致確定的值。在這樣偏光膜的與吸收軸正交的方向的線膨脹系數為大致確定的值的情況下，對于與其層合的透明保護膜，可進行選擇以使將其貼合于偏光膜而制成偏振板時成為與吸收軸正交的方向的方向的線膨脹系數與偏光膜的相同方向的線膨脹系數之差如上所述為1. 3X10_4/°C以下。透明保護膜的線膨脹系數與偏光膜的線膨脹系數之間的上述關系，由使用時成為遠離液晶單元的一側的透明保護膜與偏光膜之間、使用時成為液晶單元側的透明保護膜與偏光膜之間的任一者實現即可，當然可由這兩者實現。偏振板通常借助粘合劑層貼合于液晶單元，如果在使用時成為液晶單元側的透明保護膜與偏光膜之間實現上述的線膨脹系數的關系，能夠通過粘合劑層進一步抑制該液晶單元側保護膜的膨脹，因此更有利。偏光膜一般以長條的卷狀生產，在其長度方向(機械方向MD)上進行單向拉伸，因此作為其拉伸方向的長度方向成為吸收軸。另一方面，在其兩面配置的透明保護膜，即使在兩面的膜不同的情況下，也一般均以長條的卷狀供給，原樣地通過輥到輥的方式貼合于偏光膜。這樣以長條的卷狀膜為原料進行輥到輥貼合的情況下，偏光膜的寬度方向成為與吸收軸正交的方向，對于透明保護膜，其寬度方向成為與偏振板的吸收軸正交的方向，各個的寬度方向的線膨脹系數滿足上面規定的關系即可。[偏光膜與保護膜的粘接]偏振板中，偏光膜與透明保護膜的粘接通常使用膠粘劑。將偏光膜與透明保護膜粘接的膠粘劑的固化物層，可使其厚度為0. 01 30 μ m左右，優選為0. 01 10 μ m，更優選為0. 05 5 μ m。如果膠粘劑的固化物層的厚度在該范圍，層合的透明保護膜與偏光膜之間不產生浮起、剝離，得到實用上無問題的粘接力。關于膠粘劑的固化物層的形成，可根據被粘物的種類、目的，適當使用適合的膠粘劑，此外，也可根據需要使用增粘涂料。作為膠粘劑，可以舉出例如溶劑型膠粘劑、乳液型膠粘劑、壓敏性膠粘劑、再濕性膠粘劑、縮聚型膠粘劑、無溶劑型膠粘劑、膜狀膠粘劑、熱熔型膠粘劑等。作為優選的膠粘劑之一，可以舉出水系膠粘劑，即膠粘劑成分在水中溶解或分散的膠粘劑。如果舉出可在水中溶解的膠粘劑成分的實例，有聚乙烯醇系樹脂。此外，如果舉出可在水中分散的膠粘劑成分的實例，有具有親水基的聚氨酯系樹脂。水系膠粘劑可通過將這樣的膠粘劑成分，與根據需要配合的追加的添加劑一起，在水中混合而調制。如果舉出能夠成為水系膠粘劑的市售的聚乙烯醇系樹脂的實例，有由(株)可樂麗銷售的作為羧基改性聚乙烯醇的“KL-318”(商品名)等。水系膠粘劑可根據需要含有交聯劑。如果舉出交聯劑的實例，有胺化合物、醛化合物、羥甲基化合物、水溶性環氧樹脂、異氰酸酯化合物、多元金屬鹽等。以聚乙烯醇系樹脂為膠粘劑成分的情況下，優選使用乙二醛為代表的醛化合物、以羥甲基蜜胺為代表的羥甲基化合物、水溶性環氧樹脂等作為交聯劑。其中水溶性環氧樹脂，可以是例如使表氯醇與作為二亞乙基三胺、三亞乙基四胺這樣的多亞烷基多胺與己二酸這樣的二羧酸的反應物的聚酰胺多胺發生反應而得到的聚酰胺環氧樹脂。如果舉出水溶性環氧樹脂的市售品的實例，有由住化Chemtex(株)銷售的 "Sumirez Resin 650(30) ” (商品名)等。將水系膠粘劑涂布于偏光膜和/或透明保護膜的粘接面，將兩者貼合后，實施干燥處理，從而使該水系膠粘劑固化，能夠得到偏振板。粘接前，對透明保護膜實施皂化處理、 電暈放電處理或等離子體處理這樣的易粘接處理而提高潤濕性也是有效的。干燥溫度可為例如60 100°C左右。干燥處理后，在比室溫略高的溫度例如30 50°C左右的溫度下熟化1 10天左右，在進一步提高粘接力方面優選。作為另一種優選的膠粘劑，可以舉出含有通過活性能量線的照射或加熱而固化的環氧化合物的固化性膠粘劑組合物。其中固化性的環氧化合物，在分子內具有至少2個環
11氧基。這種情況下，偏光膜與透明保護膜的粘接可采用對于該膠粘劑組合物的涂布層照射活性能量線，或者加熱，使膠粘劑中含有的固化性的環氧化合物固化的方法進行。環氧化合物的固化，一般采用環氧化合物的陽離子聚合進行。此外，從生產率的觀點出發，該固化優選通過活性能量線的照射而進行。從耐氣候性、折射率、陽離子聚合性等觀點出發，固化性膠粘劑組合物中含有的環氧化合物優選是在分子內不含芳香環的環氧化合物。作為分子內不含芳香環的環氧化合物，可以例示氫化環氧化合物、脂環式環氧化合物、脂肪族環氧化合物等。適合用于這樣的固化性膠粘劑組合物的環氧化合物，例如，在JP2004-245925-A中有詳細說明而公知，這里也簡單說明。氫化環氧化合物可以是通過在催化劑的存在下和加壓下對作為芳香族環氧化合物的原料的芳香族多羥基化合物選擇性地進行核氫化反應從而得到核氫化多羥基化合物， 對其進行縮水甘油醚化而成的產物。作為芳香族環氧化合物的原料即芳香族多羥基化合物，可以舉出例如雙酚A、雙酚F和雙酚S這樣的雙酚類；苯酚酚醛清漆樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂和羥基苯甲醛苯酚酚醛清漆樹脂這樣的酚醛清漆型的樹脂；四羥基二苯基甲烷、四羥基二苯甲酮和聚乙烯基苯酚這樣的多官能型的化合物等。通過對這樣的芳香族多羥基化合物進行核氫化反應，使表氯醇與得到的核氫化多羥基化合物反應，從而能夠縮水甘油醚化。 作為優選的氫化環氧化合物，可以舉出氫化的雙酚A的縮水甘油醚。脂環式環氧化合物是分子內具有至少1個與脂環式環鍵合的環氧基的化合物。所謂“與脂環式環鍵合的環氧基”，意味著下式所示的結構中橋接的氧原子-0-，該式中，m為 2 5的整數。
權利要求
1.一種偏振板，是包含偏光膜和在其兩面配置的透明保護膜的偏振板，其中， 偏光膜的與吸收軸正交的方向的線膨脹系數和至少一方的透明保護膜的與偏振板的吸收軸正交的方向的線膨脹系數之差為1.3X10_4/°C以下。
2.如權利要求1所述的偏振板，其中，至少一方的透明保護膜含有纖維素系樹脂或聚烯烴系樹脂。
3.如權利要求1或2所述的偏振板，其中，偏光膜與透明保護膜借助水系膠粘劑的固化物層粘接，該水系膠粘劑含有聚乙烯醇系樹脂和水溶性環氧樹脂。
4.如權利要求1或2所述的偏振板，其中，偏光膜與透明保護膜借助固化性膠粘劑組合物的固化物層粘接，該固化性膠粘劑組合物含有通過活性能量線的照射而固化的環氧化合物。
5.如權利要求4所述的偏振板，其中，固化性膠粘劑組合物含有分子內具有至少1個與脂環式環鍵合的環氧基的環氧化合物。
6.一種偏振板的制造方法，是在偏光膜的兩面層合透明保護膜而制造偏振板的方法， 其中，包括透明保護膜的至少一方的選擇是使與偏振板的吸收軸正交的方向的該透明保護膜的線膨脹系數和偏光膜的與吸收軸正交的方向的線膨脹系數之差為1. 3X10_4/°C以下。
7.一種液晶顯示裝置，是包含液晶單元和在其視認側貼合的偏振板的液晶顯示裝置， 其中，偏振板包含偏光膜和在其兩面配置的透明保護膜，偏光膜的與吸收軸正交的方向的線膨脹系數和至少一方的透明保護膜的與偏振板的吸收軸正交的方向的線膨脹系數之差為 1. 3X1(T4/°C 以下。
8.如權利要求7所述的液晶顯示裝置，其中，貼合于液晶單元的一側的透明保護膜含有纖維素系樹脂或聚烯烴系樹脂。
全文摘要
本發明提供偏振板和該偏振板的制造方法，該偏振板是包含偏光膜和在其兩面配置的透明保護膜的偏振板，所述偏光膜的與吸收軸正交的方向的線膨脹系數和至少一方的所述透明保護膜的與偏振板的吸收軸正交的方向的線膨脹系數之差為1.3×10-4/℃以下。該偏振板在冷熱沖擊環境下耐久性也優異。
文檔編號C09J163/00GK102200604SQ201110076988
公開日2011年9月28日 申請日期2011年3月23日 優先權日2010年3月26日
發明者松本壽和, 申基淵 申請人:住友化學株式會社