TW201312176A - 光學積層體、光學積層體之套組及使用該等之液晶面板 - Google Patents

光學積層體、光學積層體之套組及使用該等之液晶面板 Download PDF

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Abstract

本發明係提供一種可顯著地抑制液晶面板之翹曲，且實現高亮度化之光學積層體。本發明之光學積層體具有厚度10μm以下之偏光膜及反射偏光薄膜。本發明之液晶面板具有液晶單元及本發明之光學積層體。依據本發明之另一形態，可提供光學積層體之套組。該光學積層體之套組係由為上述本發明之光學積層體的第一光學積層體、及第二光學積層體所構成，且該第二光學積層體含有比第一光學積層體之偏光膜之厚度厚5μm以上之偏光膜。

Description

光學積層體、光學積層體之套組及使用該等之液晶面板 發明領域
本發明係有關於一種光學積層體、光學積層體之套組及使用該等之液晶面板。
發明背景
近年來，以液晶顯示裝置代表之影像顯示裝置一 直進行大畫面化及薄型化。伴隨大畫面化及薄型化，在液 晶面板上產生翹曲，結果有產生顯示不均及漏光等問題。 為解決如此之問題，有人提出在配置於液晶單元兩側之光學積層體中調整各個偏光膜之保護層之厚度的技術(專利文獻1)，或調整各個光學積層體之水分率的技術(專利文獻2)。但是，就抑制液晶面板之翹曲而言，改良餘地仍大。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特開2003-149438號公報
專利文獻1：日本特開2007-292966號公報
發明概要
本發明係為決解上述習知課題而作成者，且其目的在於提供一種可顯著地抑制液晶面板之翹曲，且實現高亮度化之光學積層體。
本發明之光學積層體具有厚度10μm以下之偏光膜及反射偏光薄膜。
在較佳實施形態中，上述偏光膜係藉由橫延伸而得到。
依據本發明之另一形態，提供一種光學積層體之套組。該光學積層體之套組係由上述光學積層體之第一光學積層體、及第二光學積層體所構成，且該第二光學積層體含有比該第一光學積層體之偏光膜之厚度厚5μm以上之偏光膜。
依據本發明之又一方面，提供一種液晶面板。本發明之液晶面板具有液晶單元及上述光學積層體。
本發明之另一液晶面板具有液晶單元及上述光學積層體之套組；上述第二光學積層體係配置在目視辨認側，且上述第一光學積層體係配置在與目視辨認側相反之側。
依據本發明，使用具有薄偏光膜及反射偏光薄膜之光學積層體，藉此可同時實現抑制液晶面板之翹曲及高對比化之2種效果。又，使用如此之光學積層體(第一光學積層體)，及含有比該第一光學積層體之偏光膜之厚度厚5μm以上之偏光膜的第二光學積層作為套組，藉此更顯著地得到上述效果。
圖式簡單說明
第1圖是依據本發明之一實施形態之光學積層體的概略截面圖。
第2圖是本發明使用之反射偏光薄膜之一例的概略截面圖。
第3圖是依據本發明之一實施形態之液晶面板的概略截面圖。
用以實施發明之形態
以下，一邊參照圖式一邊說明本發明之較佳實施形態，且本發明不限定於該等具體之實施形態。
A.光學積層體 A-1.光學積層體全體之構造
第1圖是依據本發明之一實施形態之光學積層體的概略截面圖。光學積層體100具有偏光膜110及反射偏光薄膜120。偏光膜110之厚度在10μm以下。偏光膜110及反射偏光薄膜120可透過任意適當之接著層(具體而言，黏著劑層、接著劑層)積層，亦可密接(不透過接著層)積層。依據本發明，藉由積層如此之薄偏光膜及反射偏光薄膜，可抑制液晶面板之翹曲。又，如詳細後述，使用本發明之光學積層體(以下關於光學積層體之套組而提及時有時亦稱為第一光學積層體)，及具有比該第一光學積層體厚之偏光膜之第二光學積層體作為套組，藉此可更顯著地得到如此之效果。更具體而言，將本發明之光學積層體(第一光學積層體)配置在與液晶單元之目視辨認側相反之側，且將第二光學積層體配置在液晶單元之目視辨認側，藉此可顯著地抑制液晶面板之翹曲，且結果可防止顯示不均及漏光等。又， 依據本發明，藉由在光學積層體上含有反射偏光薄膜，可提高背光之利用效率。近年來，雖然由於液晶顯示裝置一直進行低價格化而導致液晶面板之低亮度化，但是本發明之光學積層體亦可對抑制如此之低亮度化作出貢獻。即，依據本發明之光學積層體可同時實現抑制液晶面板之翹曲及防止低亮度化之2種效果。又，依據本發明之光學積層體，可實現具有高對比之液晶面板。
偏光膜110之透射軸與反射偏光薄膜120之透射軸可依目的形成任意之適當角度。較佳地，偏光膜110之透射軸與反射偏光薄膜120之透射軸是實質平行的。
A-2.偏光膜
偏光膜110係，如上所述，其厚度為10μm以下，且宜為7μm以下，並且5μm以下更佳。如上所述，積層如此之薄偏光膜及反射偏光薄膜之本發明的光學積層體可抑制液晶面板之翹曲。藉套組方式使用本發明之光學積層體(第一光學積層體)與具有比該第一光學積層體之偏光膜厚之偏光膜的第二光學積層體，藉此可特別顯著地抑制液晶面板之翹曲。另一方面，厚度宜為1μm以上。厚度小於1μm時，有無法得到充分光學特性之虞。此外，依據本發明，可使用非常薄之偏光膜且抑制液晶面板之翹曲，並且可維持高對比。一般而言，有偏光膜越薄其光學特性越降低之傾向，但是依據本發明，藉由使薄偏光膜與反射偏光薄膜一體化，可實現抑制因偏光膜薄型化產生之液晶面板翹曲之優異效果，且可填補因偏光膜薄型化產生之光學特性之降 低。如此效果之並存係在將本發明之光學積層體用於與液晶面板之目視辨認側相反之側時特別顯著。這是因為藉由反射偏光薄膜提高背光之利用效率，可非常良好地填補薄型偏光膜之光學特性降低。
偏光膜110係由含有二色性物質之聚乙烯醇系樹脂(以下稱為「PVA系樹脂」)膜構成。
上述二色性物質可舉碘、有機染料等為例。這些二色性物質可單獨使用，或組合兩種以上使用。較佳的是使用碘。
形成上述PVA系樹脂膜之PVA系樹脂可使用任意之適當樹脂。可舉聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物為例。聚乙烯醇可藉由皂化聚乙酸乙烯酯得到。乙烯-乙烯醇共聚物可藉由皂化乙烯-乙酸乙烯酯共聚物得到。PVA系樹脂之皂化度通常是85莫耳%~100莫耳%，且宜為95.0莫耳%~99.95莫耳%，並且99.0莫耳%~99.93莫耳%更佳。皂化度可根據JIS K 6726-1994求得。藉由使用如此皂化度之PVA系樹脂，可得到具有優異耐久性之偏光膜。皂化度過高時，有凝膠化之虞。
PVA系樹脂之平均聚合度可依據目的適當地選擇。平均聚合度通常是1000~10000，較佳的是1200~4500，且更佳的是1500~4300。又，平均聚合度可根據JIS K 6726-1994求得。
偏光膜宜在波長380nm~780nm中任一波長顯示吸收二色性。偏光膜之單體透射率42%之偏光度宜為99.0% 以上，且99.9%以上更佳。
A-3.反射偏光薄膜
在本發明之光學積層體中，藉由組合反射偏光薄膜與偏光膜使用，可提高顯示裝置之對比。反射偏光薄膜120可代表性地舉直線偏光型之反射偏光薄膜為例。第2圖是本發明使用之反射偏光薄膜之一例的概略截面圖。反射偏光薄膜120係交互積層具有雙折射性之層A與實質上沒有雙折射性之層B的多層積層體。例如，在圖示例中，A層之x軸方向之折射率nx比y軸之折射率ny大，B層之x軸方向之折射率nx與y軸方向之折射率ny實質上是相同的。因此，A層與B層之折射率差係在x軸方向上為大，且在y軸方向上實質為零。結果，x軸方向成為反射軸，且y軸方向成為透射軸。A層與B層之x軸方向之折射率差宜為0.2~0.3。又，x軸方向對應於後述製造方向(A-5項)中之反射偏光薄膜的延伸方向。
上述A層宜以藉由延伸展現雙折射性之材料構成。如此材料之代表例可舉例如：聚萘二甲酸酯(例如，聚萘二甲酸乙二酯)，聚碳酸酯及丙烯酸系樹脂(例如，聚甲基丙烯酸甲酯)。聚萘二甲酸乙二酯是理想的。上述B層宜以亦延伸而實質地展現雙折射性之材料構成。如此材料之代表例可舉萘二甲酸與對苯二甲酸之共聚酯為例。
反射偏光薄膜在A層與B層之界面中，透射具有第一偏光方向之光(例如，p波)，且反射具有與第一偏光方向呈垂直之第二偏光方向之光(例如，s波)。反射之光在A層與B層中，一部份作為具有第一偏光方向之光而透射，且 一部份作為具有第二偏光方向之光而反射。在反射偏光薄膜之內部中，多次反覆如此之反射及透射，藉此可提高光之利用效率。
較佳地，如第2圖所示，反射偏光薄膜120包含作為與偏光膜110相反之側之最外層的反射層R。藉由設置反射層R，可進一步利用最後未利用地返回反射偏光薄膜最外部之光，因此可進一步提高光之利用效率。反射層R係，代表性地，藉由聚酯樹脂層之多層構造展現反射機能。
反射偏光薄膜之全體厚度可依據目的、反射偏光薄膜含有之層的總數適當地設定。反射偏光薄膜之全體厚度宜為50μm~600μm。
反射偏光薄膜，例如，可使用記載於特表平9-507308號公報之反射偏光薄膜。
反射偏光薄膜120可直接使用市售品，亦可2次加工(例如，延伸)市售品使用。市售品可舉3M公司製之商品名DBEF為例。
A-4.保護薄膜
在本發明之光學積層體中，亦可在偏光膜之至少一側配置保護薄膜(未圖示)。保護薄膜之形成材料可舉例如：(甲基)丙烯酸系樹脂，二乙醯纖維素、三乙醯纖維素等之纖維素系樹脂，環聚烯烴系樹脂、聚丙烯等之烯烴系樹脂，聚對苯二甲酸乙二酯等之聚酯系樹脂，聚醯胺系樹脂，聚碳酸酯系樹脂，該等之共聚物樹脂等。又，亦可原樣地使用上述C項之熱可塑性樹脂基材，作為保護薄膜。
保護薄膜之厚度宜為20μm~100μm。保護薄膜可透過接著層(具體而言，黏著劑層、接著劑層)積層在偏光膜上，亦可密接(不透過接著層)在偏光膜上積層。接著劑層係以任意之適當接著劑形成。接著劑可舉聚乙烯醇系接著劑為例。
A-5.光學積層體之製造方法 A-5-1.偏光膜之製造方法
偏光膜110可藉由任意之適當方法製造，只要可滿足上述厚度即可。偏光膜係，代表性地，藉由在PVA系樹脂膜上適當實施延伸、染色等之處理來製造。PVA系樹脂膜，例如，可為PVA系樹脂薄膜，亦可為形成在基材上之PVA系樹脂層。
延伸方法可舉例如：使用拉幅延伸機之固定端延伸，使用圓周速度不同之輥之自由端延伸，使用同時二軸延伸之二軸延伸，逐次二軸延伸。該等延伸可單獨採用，或組合2種以上採用。例如，使PVA系樹脂膜通過圓周速度不同之輥之間而以搬送方向(MD)延伸(自由端延伸)時，例如，可與朝與搬送方向呈垂直之方向(TD)的延伸組合。以下，就較佳實施形態具體地說明。
在較佳實施形態中，藉由包含在熱可塑性樹脂基材上形成PVA系樹脂層且製造光學積層體(積層體製造步驟)，及延伸積層體之步驟(延伸步驟)，製造上述偏光膜。以下，說明各個步驟。
(積層體製作步驟)
藉由在熱可塑性樹脂基材上形成PVA系樹脂層，製作積層體。積層體係，代表性地形成長條狀。
上述熱可塑性樹脂基材可為任意之適當構成，只要可由單側支持得到之偏光膜即可。
熱可塑性樹脂基材之厚度(延伸前)宜為50μm~250μm。小於50μm時，有延伸時斷裂之虞。又，延伸後厚度變成過薄，且有搬送變困難之虞。超過250μm時，有過大負載施加於延伸機之虞。又，有搬送變困難之虞。
熱可塑性樹脂基材之形成材料可舉例如：聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂等之酯系樹脂，環烯烴系樹脂、聚丙烯系樹脂等之烯烴系樹脂，聚醯胺系樹脂，聚碳酸酯系樹脂，該等之共聚物樹脂等。其中，理想的是環烯烴系樹脂(例如，降冰片烯系樹脂)，非晶質之聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂。非晶質之聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂之具體例可舉更包含異苯二甲酸作為苯二甲酸之共聚物，及更包含環己二甲醇作為二醇之共聚物等為例。
熱可塑性樹脂基材之玻璃轉移溫度(Tg)宜為170℃以下。藉由使用如此之熱可塑性樹脂基材，可在PVR系樹脂未急速地進行結晶化之溫度下延伸積層體，且可抑制因該結晶化產生之缺點(例如，因延伸妨礙PVA系樹脂層之配向)。又，玻璃轉移溫度(Tg)係依據JIS K 7121求得之值。
在熱可塑性樹脂基材上，可預先實施表面改質處理(例如，電暈處理等)，亦可在熱可塑性樹脂基材上形成易接著層。藉由進行如此之處理，可提高熱可塑性樹脂基材 與PVA系樹脂層之密接性。又，表面改質處理及/或易接著層之形成可在上述延伸前進行，亦可在上述延伸後進行。
上述PVA系樹脂層之形成方法可採用任意之適當方法。較佳地，在熱可塑性樹脂基材上，藉由塗布、乾燥，形成PVA系樹脂層。
上述塗布液代表性的是使上述PVA系樹脂溶解在溶劑中的溶液。溶劑可舉例如：水，二甲基亞碸，二甲基甲醯胺，二甲基乙醯胺，N-甲基吡咯啶，各種二醇類，三經甲基丙烷等之多元醇類，伸乙二胺，二伸乙三胺等胺類。該等可單獨使用，或組合兩種以上使用。其中，較佳的是水。溶液之PVA系樹脂濃度，相對於溶劑100重量份，宜為3重量份~20重量份。若為如此之樹脂濃度，則可形成密接於熱可塑性樹脂基材之均一塗布膜。
塗布液亦可混合添加劑。添加劑可舉可塑劑，界面活性劑等為例。可塑劑可舉乙二醇及甘油等多元醇為例。界面活性劑可舉非離子界面活性劑為例。該等可以更進一步提高得到之PVA系樹脂層之均一性、染色性、及延伸性等為目的而使用。
塗布液之塗布方法可採用任意之適當方法。可舉例如：輥塗布法，旋塗法，線桿塗布法(wire-bar coating)，浸塗法，模塗布法，簾塗布法，噴塗法，刮刀塗布法(刮刀式塗布法等)等。
上述乾燥溫度宜為熱可塑性樹脂基材之玻璃轉移溫度(Tg)以下，且更佳的是Tg-20℃以下。藉由在如此之 溫度下乾燥，在形成PVA系樹脂層之前可防止熱可塑性樹脂基材變形，且可防止得到之PVA系樹脂層之配向性惡化。如此，熱可塑性樹脂基材可與PVA系樹脂層一起良好地變形，且可良好地進行後述積層體之收縮及延伸。結果，可賦予PVA系樹脂層良好之配向性，且可得到具有優異光學特性之偏光膜。
PVA系樹脂層之厚度可依據所欲偏光膜設定為任意之適當值。在一個實施形態中，厚度宜為20μm以下，且5μm~15μm更佳。即使是如此之薄厚度，亦可藉由使用上述熱可塑性樹脂基材良好地延伸。結果，可良好地得到理想之薄偏光膜。
PVA系樹脂層之含水分率宜為20%以下，且15%以下更佳。
(延伸步驟)
積層體之延伸可以一階段進行，亦可以多階段進行。以多階段進行時，後述之延伸倍率為各階段之延伸倍率的積。本步驟中之延伸方式沒有特別限制，可為空氣中延伸方式，亦可為水中延伸方式。
積層體之延伸溫度可依據熱可塑性樹脂基材之形成材料等設定為任意之適當值。採用空氣中延伸方式時，延伸溫度代表性的是熱可塑性樹脂基材之玻璃轉移溫度(Tg)以上，較佳的是熱可塑性樹脂基材之Tg+10℃以上，且更佳的是Tg+15℃以上。另一方面，積層體之延伸溫度宜為170℃以下。藉由在如此之溫度下延伸，可抑制PVA系樹 脂急速地進行結晶化，且可抑制因該結晶化產生之缺點(例如，因延伸妨礙PVA系樹脂層之配向)。
延伸方式採用水中延伸方式時，延伸溫度宜為85℃以下，且更佳的是30℃~65℃。超過85℃時，有產生溶出吸附於PVA系樹脂之碘之PVA系樹脂溶出等缺點之虞，且有得到之偏光膜之光學特性降低之虞。此時，選擇即使在上述溫度亦可延伸之熱可塑性樹脂基材。較佳地，該形成材料使用非晶質之聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂、烯烴系樹脂(例如，聚甲基戊烯)等。
採用水中延伸方式時，宜在硼酸水溶液中延伸積層體。藉由使用硼酸水溶液，可對PVA系樹脂層，賦予耐受延伸時施加之張力的剛性，及不溶解於水之耐水性。具體而言，硼酸可藉在水溶液中產生四氫硼酸陰離子而與PVA系樹脂氫鍵結來交聯，可賦予剛性及耐水性。結果，可謀求實現更高偏光膜對比比率。硼酸水溶液係藉使硼酸及/或硼酸鹽溶解在作為溶劑之水中來獲得。相對於水100重量份，硼酸濃度通常是1重量份~10重量份。在積層體之延伸浴中之浸漬時間宜為15秒~5分鐘左右。
在較佳形態中，使上述積層體以第一方向收縮，且以第二方向延伸。藉由使積層體以第一方向收縮，且以第二方向延伸，可提高第二方向之單軸性，得到優異之光學特性。又，第二方向實質上成為得到之偏光膜的吸收軸方向。
積層體之收縮可與延伸同時進行，亦可在另外的 時點進行。又，亦不限於該順序，且可以一階段使積層體收縮，亦可以多階段使積層體收縮。在一個實施形態中，較佳地，使積層體以第一方向收縮後，以第二方向延伸。在另一實施形態中，較佳地，一邊使積層體以第二方向延伸，一邊以第二方向收縮。與延伸分開地使積層體收縮之方法，較佳地，可舉加熱積層體(使其熱收縮)之方法為例。該加熱溫度宜為熱可塑性樹脂基材之玻璃轉移溫度(Tg)以上。
積層體之第一方向之收縮率宜為40%以下。若為如此之收縮率，則可達成優異之耐久性。另一方面，收縮率宜為5%以上。
上述第二方向可依據偏光膜設定為任意之適當方向。較佳地，第二方向與上述第一方向直交。具體而言，上述第一方向為熱可塑性樹脂基材之搬送方向(MD)時，第二方向宜為與搬送方向直交之方向(TD)。上述第一方向與搬送方向直交之方向(TD)時，第二方向宜為搬送方向(MD)。較佳地，第二方向為與搬送方向直交之方向(TD)。若為該實施形態，則可以卷對卷方式黏合得到偏光膜與反射偏光薄膜，因此可顯著提高光學積層體之製造效率。
此外，藉由預先以在第一方向實施延伸處理之熱可塑性樹脂基材構成積層體，熱可塑性樹脂基材藉由以第二方向延伸、熱等，可回到延伸前之狀態，且可以第一方向更均一地收縮積層體。如此，即使是高收縮率，亦可得到優異之面內均一性。又，積層體之第二方向之延伸倍率， 相對於積層體之原長度，宜為4.0倍以上。藉由以第一方向收縮，可以如此之高倍率延伸，且可得到具有優異光學特性之偏光膜。另一方面，一段延伸之延伸倍率上限為5.0倍左右。這是因為積層體有斷裂之虞。
在一個實施形態中，在上述硼酸水中延伸步驟及染色步驟之前，例如，亦可進行在高溫(例如，95℃以上)下在空氣中延伸上述積層體之步驟。如此之在空氣中延伸步驟可相對硼酸水中延伸列為預備或輔助之延伸，因此以下稱為「在空氣中輔助延伸」。
藉由組合在空氣中輔助延伸，有時可以更高倍率延伸積層體。結果，可製作具有更優異光學特性(例如，偏光度)之薄型偏光膜。例如，使用聚對苯二甲酸乙二酯作為上述熱可塑性樹脂基材時，藉由組合在空氣中與硼酸水中延伸，比只藉由硼酸水中延伸更可一邊抑制熱可塑性樹脂基材之配向一邊延伸。該熱可塑性樹脂基材隨著其配向性提高，延伸張力變大，且穩定之延伸變困難，或熱可塑性樹脂基材斷裂。因此，可一邊抑制熱可塑性樹脂基材之配向一邊延伸。該熱可塑性樹脂基材隨著其配向性提高而延伸張力變大，穩定之延伸變困難，或熱可塑性樹脂基材斷裂。因此，藉由一邊抑制熱可塑性樹脂基材之配向一邊延伸，可以更高倍率延伸積層體。
此外，藉由組合在空氣中輔助延伸，可提高PVA系樹脂之配向性，藉此，在硼酸水中延伸後亦可提高PVA系樹脂之配向性。具體而言，推定藉預先藉由在空氣中輔 助延伸提高PVA系樹脂之配向性，硼酸水中延伸時PVA系樹脂與硼酸容易交聯，且藉由在硼酸成為結節點之狀態下延伸，硼酸水中延伸後PVA系樹脂之配向性亦提高。結果，可製作具有優異光學特性(例如，偏光度)之薄型偏光膜。
在空氣中輔助延伸之延伸方法，可為固定端延伸，亦可為自由端延伸(例如，在圓圓周速度度不同之輥間通過積層體而單軸延伸之方法)。此外，延伸可以一階段進行，亦可以多階段進行。以多階段進行時，後述之延伸倍率為各階段之延伸倍率的積。較佳地，本步驟中之延伸方向與上述第二方向大略相同。
在空氣中輔助延伸之延伸倍率宜為3.5倍以下。在空氣中輔助延伸之延伸溫度宜為熱可塑性樹脂基材之玻璃轉移溫度(Tg)以上。延伸溫度宜為95℃~150℃。此外，相對於積層體之原長度，組合在空氣中輔助延伸與上述硼酸水中延伸時之最大延伸倍率宜為5.0倍以上，更佳的是5.5倍以上，又更佳的是6.0倍以上。
(其他處理)
用以製造偏光膜之處理，除了延伸處理以外，係可舉例如：染色處理、不溶化處理、洗淨處理、乾燥處理等。該等處理可在任意之適當時點實施。
上述染色處理代表的是以二色性物質染色PVA系樹脂膜之處理。較佳地，藉由使二色性物質吸附在PVA系樹脂膜上來進行。該吸附方法可舉例如：將PVA系樹脂膜(積層體)浸漬在含有二色性物質之染色液中之方法，將該 染色液塗布在該PVA系樹脂膜上之方法，將該染色液噴霧在PVA系樹脂膜上之方法等。較佳的是將PVA系樹脂膜(積層體)浸漬在含有二色性物質之染色液中之方法。這是因為二色性物質可良好地吸附。又，可使積層體兩側浸漬於染色液中，亦可只浸漬單面。
使用碘作為二色性物質時，上述染色液為碘水溶液。相對於水100重量份，碘之混合量宜為0.04重量份~5.0重量份。由於可提高碘對水之溶解度，將碘化物混合在碘水溶液中是理想的。碘化物可舉例如：碘化鉀，碘化鋰，碘化鈉，碘化鋅，碘化鋁，碘化鉛，碘化銅，碘化鋇，碘化鈣，碘化錫，碘化鈦等。其中，較佳的是碘化鉀、碘化鈉。相對於水100重量份，碘化物之混合量宜為0.3重量份~15重量份。
染色液染色時之液溫宜為20℃~40℃。將PVA系樹脂層浸漬在染色液中時，為了確保PVA系樹脂層之透射率，浸漬時間較佳的是5秒~300秒。如果是如此之條件，則可使二色性物質充分地吸附在PVA系樹脂膜上。
上述不溶化處理及交聯處理代表性的是藉由將PVA系樹脂膜浸漬在硼酸水溶液中來進行。上述洗淨處理代表的是藉由將PVA系樹脂層浸漬在碘化鉀水溶液中來進行。上述乾燥處理之乾燥溫度宜為30℃~100℃。
A-5-2.反射偏光薄膜之製造方法
反射偏光薄膜代表性的是組合共擠出與橫延伸而製得。共擠出可以任意之適當方式進行。例如，可為進給塊 方式，亦可為多歧管方式。例如，在進給塊中擠出構成A層之材料及構成B層之材料，接著，使用倍增器多層化。又，如此之多層化裝置是所屬技術領域中具有通常知識者習知的。接著，代表性的是將得到之多層積層體以與搬送方向直交之方向(TD)延伸。構成A層之材料(例如，聚萘二甲酸乙二酯)藉由該延伸只在延伸方向上折射率增大，結果發現雙折射性。構成B層之材料(例如，萘二甲酸與對苯二甲酸之共聚酯)藉由該橫延伸在所有方向上折射率均增大。結果，可得到在延伸方向(TD)具有反射軸，且在搬送方向(MD)具有透射軸之反射偏光薄膜(TD對應於第2圖之x軸方向，且MD對應於y方向)。又，延伸操作可使用任意之適當裝置進行。
A-5-3.光學積層體之製造方法
以任意之適當方法積層在上述A-5-1項中得到之偏光膜及在上述A-5-2項中得到之反射偏光薄膜，藉此得到本發明之光學積層體。代表性的是透過接著層(具體而言，接著劑層或黏著劑層)黏合。如上所述，在偏光膜在TD具有吸收軸之實施形態中，藉由卷對卷方式黏合偏光膜及反射偏光薄膜。
B.光學積層體之套組
本發明之光學積層體之套組係由上述A項記載之光學積層體(第一光學積層體)，及含有比該第一光學積層體之偏光膜之厚度厚5μm以上之偏光膜的第二光學積層體構成。又，雖然方便地稱為第二「光學積層體」，但是亦可單獨 以偏光膜構成第二光學積層體。實用地，第二光學積層體係設置在偏光膜至少一側上之保護薄膜。偏光膜可採用任意之適當偏光膜，只要滿足上述厚度條件即可。具體例可舉按照上述A-2項及A-5-1項記載之偏光膜的偏光膜為例，且以使用PVA系薄膜作為PVA系樹脂膜較佳。保護薄膜可採用任意之適當薄膜。代表例可舉上述A-4項記載之保護薄膜為例。代表性的是第一光學積層體配置於與液晶單元之目視辨認側相反之側，且第二光學積層體配置於液晶單元之目視辨認側。藉由以如此位置關係使用如此之光學積層體之套組，可非常良好地抑制液晶面板之翹曲。
第二光學積層體之偏光膜厚度與第一光學積層體之偏光膜厚度的差宜為10μm以上。另一方面，厚度差宜為30μm以下。厚度差超過30μm時，有時會產生因厚度差產生之液晶面板的翹曲(此時係在與目視辨認側相反之側凸起的翹曲)。第二光學積層體之偏光膜厚度宜為15μm以上，且18μm以上更佳。第二光學積層體之偏光膜厚度宜為30μm以下。如果第二光學積層體之偏光膜厚度在如此之範圍內，則第二光學積層體之偏光膜厚度與第一光學積層體之偏光膜厚度的差可輕易地設定在所欲之範圍內。
C.液晶面板 C-1液晶面板之全體構成
第3圖是本發明較佳實施形態之液晶面板的概略截面圖。液晶面板400具有液晶單元200，配置於液晶單元200之目視辨認側之第二光學積層體300，及配置於與液晶單元 200之目視辨認側相反之側的本發明之光學積層體100。本發明之光學積層體100係配置於與液晶單元之目視辨認側相反之側。本發明之光學積層體100，如上所述，實用地在偏光膜之至少一側上設有保護薄膜，且配置成使偏光膜位於液晶單元側(未圖示)。在液晶面板400中，第二光學積層體300之吸收軸與光學積層體100之偏光膜110之吸收軸直交。結果，第二光學積層體300之吸收軸(延伸軸)與光學積層體100之反射偏光薄膜120之反射軸(延伸軸)直交。雖然未圖示，但是液晶面板400可更具有任意之適當光學構件。光學構件可舉保護薄膜、相位差薄膜等為例。
C-2.液晶單元
液晶單元200具有基板210、210'，及作為夾持在基板210、210'之間之顯示媒體之液晶層220。在其中一基板(濾色器基板)上，設有濾色器及黑矩陣(均未圖示)。在另一基板(主動矩陣基板)上，設有控制液晶之電氣光學特性之開關元件(代表性的是TFT)(未圖示)，對該開關元件賦予閘信號之掃描線(未圖示)及賦予源信號之信號線(未圖示)，及像素電極(未圖示)。又，濾色器亦可設置在主動矩陣基板側。基板210、210'之間隔(單元間隙)係藉由分隔器(未圖示)控制。在基板210、210'與液晶層220連接之側，例如，設有由聚醯亞胺構成之配向膜(未圖示)。
上述液晶單元之驅動模式可採用任意之適當驅動模式。驅動模式之具體例可舉例如：STN(Super Twisted Nematic：超扭轉向列)模式、TN(Twisted Nematic：扭轉向 列)模式、IPS(In-Plane Switching：平面內切換)模式、VA(Vertical Aligned：垂直對齊)模式、OCB(Optical Aligned Birefringence：光學對齊雙折射)模式、HAN(Hybrid Aligned Nematic：混合排列向列)模式、ASM(Axially Symmetric Aligned Microcell：軸對稱排列微胞)模式、ECB(Electrically Controlled Birefringence：電控制雙折射)模式等。
實施例
以下藉由實施例具體地說明本發明，但是本發明不限於該等實施例。實施例中之評價方法如下所述。又，除非特別明白記載，否則實施例中之「份」及「%」係重量基準。
(1)液晶面板之翹曲量
將在實施例及比較例中得到之液晶面板投入80℃之烘箱24小時。由烘箱取出液晶面板並在1小時後測量翹曲量。翹曲量係將欲測量之液晶面板載置於玻璃板上使其凸面成為下側，且由玻璃板分別測量液晶面板之4個角的高度。以4角中最大之值來評價。在本實施例中，在與目視辨認側相反之側凸起之翹曲以+表示，且在目視辨認側凸起之翹曲以-表示。
(2)面板對比
就在實施例及比較例中得到之液晶面板，使用BM-5(TOPCON公司製)測量該液晶面板之黑顯示及白顯示之亮度，且算出其比率(白顯示/黑顯示)。
(3)透射率
使用紫外可見光譜光度計(日本分光公司製，製品名「V-7100」)，測量薄型偏光膜之單體透射率(Ts)、平行透射率(Tp)及直交透射率(Tc)。又，Tp及Tc係藉由JIS Z 8701之2度視野(C光源)測量，進行可見度修正之Y值。
[參考例1] <積層體之製作> (熱可塑性樹脂基材)
使用長條狀且厚度200μm，Tg123℃之環烯烴系樹脂薄膜(JSR公司製，商品名「ARTON」)，作為熱可塑性樹脂基材。
(塗布液之調製)
使聚合度1800、皂化度98~99%之聚乙烯醇(PVA)樹脂(日本合成化學工業公司製，商品名「GOHSENOL(註冊商標)NH-18」)溶解於水中，調製濃度7重量%之聚乙烯醇水溶液。
(PVA系樹脂層之形成)
在上述熱可塑性樹脂基材之一面上，藉由模塗布器(模塗布法)塗布上述塗布液後，在100℃乾燥180秒，且形成厚度11μm之PVA系樹脂層。如此，製成長條之積層體。
<延伸處理>
使用拉幅延伸機，將得到之長條積層體，在140℃，以與積層體之長方向直交之方向在空氣中延伸成4.5倍。
<染色處理>
接著，將積層體浸漬在25℃碘水溶液(碘濃度：0.5重量 %，碘化鉀濃度：10重量%)中30秒。
<交聯處理>
將染色後之積層體浸漬在60℃之硼酸水溶液(硼酸濃度：5重量%，碘化鉀濃度：5重量%)中60秒。
<洗淨處理>
交聯處理後，將積層體浸漬在25℃之碘化鉀水溶液(碘化鉀濃度：5重量%)中5秒。
如此，在熱可塑性樹脂基材上，製成厚度2μm之偏光膜(偏光膜之單體透射率(Ts)：41%)。
<偏光膜之轉印>
透過聚乙烯醇系接著劑將保護薄膜(FUJI FILM公司製TAC薄膜，商品名「FUJITAC」，厚度40μm)黏合在積層體之偏光膜側。接著，由該積層體剝離熱可塑性樹脂基材，將相同之保護薄膜黏合在偏光膜之熱可塑性樹脂基材剝離之側。如此，製成偏光薄膜1。
[參考例2] <積層體之製作> (熱可塑性樹脂基材)
使用，Tg75℃之共聚合6莫耳%異苯二甲酸之異苯二甲酸共聚合聚對苯二甲酸乙二酯薄膜(厚度200μm)，作為熱可塑性樹脂基材。
(塗布液之調製)
使聚合度2600、皂化度99.9%之聚乙烯醇(PVA)樹脂(日本合成化學工業公司製，商品名「GOHSENOL(註冊商 標)NH-26」)溶解於水中，調製濃度7重量%之聚乙烯醇水溶液。
(PVA系樹脂層之形成)
在上述熱可塑性樹脂基材之一面上，藉由模塗布器(模塗布法)塗布上述塗布液後，在60℃乾燥300秒，且形成厚度10μm之PVA系樹脂層。如此，製成長條之積層體。
<在空氣中輔助延伸處理>
將得到之長條積層體，在130℃之烘箱內在圓周速度不同之輥間以縱向(長方向)自由端單軸延伸成1.8倍。
<不溶化處理>
然後，將積層體浸漬在液溫30℃之不溶化浴(相對於水100重量份，混合3重量份硼酸得到之硼酸水溶液)中30秒鐘。
<染色處理>
接著，浸漬在液溫30℃之染色浴(相對於水100重量份，混合0.2重量份碘，且混合1.4重量份碘化鉀得到之碘水溶液)中，使最後得到之薄型偏光膜之單體透射率(Ts)為41%。
<交聯處理>
接著，在液溫30℃之交聯浴(相對於水100重量份，混合3重量份碘化鉀，且混合3重量份硼酸得到之硼酸水溶液)中浸漬60秒。
<硼酸水中延伸處理>
然後，一邊將積層體浸漬在液溫70℃之硼酸水溶液(相 對於水100重量份，混合5重量份硼酸，且混合5重量份碘化鉀得到之水溶液)中，一邊在圓周速度不同之輥間以縱向(長方向)進行自由端單軸延伸，得到光學薄膜積層體。令硼酸水中延伸處理中之延伸倍率為3.3倍，且總延伸倍率為6.0倍。
<洗淨、乾燥處理>
然後，將光學薄膜積層體浸漬在洗淨浴(相對於水100重量份，混合3重量份碘化鉀得到之水溶液)中後，以60℃之溫風乾燥。
如此，得到在熱可塑性樹脂基材上厚度4.5μm之偏光膜。
<偏光膜之轉印>
透過聚乙烯醇系接著劑將保護薄膜(FUJI FILM公司製TAC薄膜，商品名「FUJITAC」，厚度40μm)黏合在積層體之偏光膜側。接著，由該積層體剝離熱可塑性樹脂基材，將相同之保護薄膜黏合在偏光膜之熱可塑性樹脂基材剝離之側。如此，製成偏光薄膜2。
[參考例3]
將厚度75μm之聚乙烯醇薄膜浸漬在28℃之溫水中60秒且使其膨潤。接著，浸漬在含有碘及碘化鉀(重量比1：10)之水溶液中，一邊延伸至3.3倍，一邊染色使其成為預定之單體透射率。然後，浸漬在含有3重量%之硼酸及2重量%之碘化鉀之水溶液中10秒，且在60℃之含有4重量%之硼酸及3重量%之碘化鉀之水溶液中延伸，使延伸倍率成為共計 6.0倍。然後，將得到之延伸薄膜，浸漬在含有5重量%之碘化鉀之水溶液中10秒，且在40℃之烘箱內乾燥3分鐘，得到厚度20μm之偏光膜。透過聚乙烯醇系接著劑將保護薄膜(FUJI FILM公司製TAC薄膜，商品名「FUJITAC」，厚度40μm)黏合在該偏光膜之兩側，得到偏光薄膜3。
[實施例1：光學積層體之製作]
透過聚乙烯醇系接著劑以卷對卷方式將在參考例1得到之偏光薄膜1與市售之反射偏光薄膜(3M公司製，商品名「DBEF」，厚度100μm)黏合，得到光學積層體1。黏合時係黏合成使偏光膜之透射軸與反射偏光薄膜之透射軸成為平行。
[實施例2：光學積層體之製作]
除了使用在參考例2得到之偏光薄膜2以外，與實施例1同樣地進行，得到光學積層體2。
[比較例1]
除了使用在參考例3得到之偏光薄膜3以外，與實施例1同樣地進行，得到光學積層體3。
[實施例3：液晶面板之製作]
移除與液晶面板(SHARP公司製，VA模式，面板尺寸400mm×220mm)之目視辨認側相反之側的光學積層體，且將光學積層體1安裝在液晶單元上。接著，移除目視辨認側之光學積層體，且將偏光薄膜3安裝在液晶單元上。在此，安裝成使光學積層體1之偏光膜之吸收軸與偏光薄膜3之吸收軸互相實質地直交。如此，製成液晶面板。對該液晶面 板提供上述(1)~(2)之評價。評價結果與後述實施例4及比較例2~3以及參考例4之結果合併顯示在表1中。
[實施例4、比較例2~3及參考例4]
除了以上述表1之組合使用構件以外，與實施例3同樣地製作液晶面板。對得到之液晶面板提供與實施例3同樣之評價。評價結果顯示在表1中。
如由表1可知，將本發明之光學積層體配置在與目視辨認側相反之側，且在目視辨認側配置比較厚之偏光膜的液晶面板(換言之，配置本發明之光學積層體之套組的液晶面板)係翹曲非省小，且，對比高。
產業上之可利用性
本發明之光學積層體及液晶面板可理想地使用於液晶顯示裝置。
100‧‧‧光學積層體
110‧‧‧偏光膜
120‧‧‧反射偏光薄膜
200‧‧‧液晶單元
210，210’‧‧‧基板
220‧‧‧液晶層
300‧‧‧第二光學積層體
400‧‧‧液晶面板
R‧‧‧反射層
第1圖是依據本發明之一實施形態之光學積層體的概略截面圖。
第2圖是本發明使用之反射偏光薄膜之一例的概略截面圖。
第3圖是依據本發明之一實施形態之液晶面板的概略截面圖。
100‧‧‧光學積層體
110‧‧‧偏光膜
120‧‧‧反射偏光薄膜

Claims (5)

  1. 一種光學積層體，具有厚度10μm以下之偏光膜及反射偏光薄膜。
  2. 如申請專利範圍第1項之光學積層體，其中前述偏光膜係藉由橫延伸而得到。
  3. 一種光學積層體之套組，係由如申請專利範圍第1或2項之光學積層體之第一光學積層體、及第二光學積層體所構成，且該第二光學積層體含有比該第一光學積層體之偏光膜之厚度厚5μm以上之偏光膜。
  4. 一種液晶面板，具有液晶單元及如申請專利範圍第1或2項之光學積層體。
  5. 一種液晶面板，具有液晶單元及如申請專利範圍第3項之光學積層體之套組；前述第二光學積層體係配置在目視辨認側，且前述第一光學積層體係配置在與目視辨認側相反之側。
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