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CN107132606B - 偏振板组及液晶面板 - Google Patents

偏振板组及液晶面板 Download PDF

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CN107132606B
CN107132606B CN201710105956.1A CN201710105956A CN107132606B CN 107132606 B CN107132606 B CN 107132606B CN 201710105956 A CN201710105956 A CN 201710105956A CN 107132606 B CN107132606 B CN 107132606B
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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Abstract

本发明提供能够抑制在高温环境下液晶面板翘曲的偏振板组及将该偏振板组贴合于液晶单元而成的液晶面板。本发明提供一种偏振板组，其是具有配置于液晶单元的观察侧的第1偏振板和配置于上述液晶单元的背面侧的第2偏振板的偏振板组，上述第2偏振板具有反射型偏振膜，在将上述第1偏振板于80℃保持了4小时时的吸收轴方向的每2mm宽度的收缩力设为F1、透射轴方向的每2mm宽度的收缩力设为F2并且将上述第2偏振板于80℃保持了4小时时的吸收轴方向的每2mm宽度的收缩力设为F3、透射轴方向的每2mm宽度的收缩力设为F4时，(F1×F2)/(F3×F4)为0.5～5.0。

Description

偏振板组及液晶面板
技术领域
本发明涉及能够抑制在高温环境下液晶面板翘曲的偏振板组、以及使用该偏振板组的液晶面板。
背景技术
近年来，耗电低、低电压下工作、轻质且薄型的液晶显示器作为移动电话、便携式信息终端、计算机用的监视器、电视等信息用显示器件迅速地普及起来。随着液晶技术的发展，提出了各种模式的液晶显示器，响应速度、对比度、窄视角之类的液晶显示器的问题正逐渐被消除。另外，随着移动用液晶显示器的普及，对于液晶面板还有薄及轻质的要求。
随着液晶面板的薄型化，存在以下等问题：因在高温环境下贴合于液晶单元的偏振板的收缩而使液晶面板翘曲，从而无法收纳于最终产品的壳体中。
为了抑制此种液晶显示面板的翘曲，以前开发出以下方法：通过变更配置于液晶单元的观察侧和液晶单元的与观察侧相反一侧(背面侧)的偏振板的厚度，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)中记载了以下方法：通过使配置在液晶单元的观察侧的偏振板的偏振膜(本发明中所说的偏振片)的厚度薄于配置在液晶单元的背面侧的偏振膜，从而抑制液晶显示面板的翘曲。
另外，在日本特开2013-37115号公报(专利文献2)中提出了以下方法：通过使观察侧的光学层叠体中所含的偏振膜(本发明中所说的偏振片)比配置在与观察侧相反一侧的光学层叠体中所含的偏振膜厚5μm以上，从而抑制液晶面板的翘曲。但是，这些方法虽然可以对厚度大(例如0.5mm以上、进而为0.7mm以上)的液晶单元发挥效果，但是对薄液晶单元的抑制翘曲的效果不充分。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-58429号公报
专利文献2：日本特开2013-37115号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明的目的在于提供能够抑制在高温环境下液晶面板翘曲的偏振板组、以及将该偏振板组贴合于液晶单元而成的液晶面板。
用于解决课题的手段
[1]一种偏振板组，其是具有配置于液晶单元的观察侧的第1偏振板和配置于上述液晶单元的背面侧的第2偏振板的偏振板组，其中，
上述第2偏振板具有反射型偏振膜，
在将上述第1偏振板于80℃保持了4小时时的吸收轴方向的每2mm宽度的收缩力设为F1、透射轴方向的每2mm宽度的收缩力设为F2并且将上述第2偏振板于80℃保持了4小时时的吸收轴方向的每2mm宽度的收缩力设为F3、透射轴方向的每2mm宽度的收缩力设为F4时，(F1×F2)/(F3×F4)为0.5～5.0。
[2]根据[1]所述的偏振板组，其中，上述第1偏振板及上述第2偏振板均具有包含聚乙烯醇系树脂膜的偏振片，上述偏振片的厚度均为20μm以下。
[3]根据[2]所述的偏振板组，其中，上述第1偏振板所具有的偏振片的厚度为10μm以上，上述第2偏振板所具有的偏振片的厚度为10μm以下。
[4]根据[2]或[3]所述的偏振板组，其中，对于上述第2偏振板而言，在上述偏振片的一面层叠有保护膜并且在另一面层叠有上述反射型偏振片。
[5]根据[4]所述的偏振板组，其中，上述保护膜的透湿度为500g/(m2·24hr)以下。
[6]一种液晶面板，其具备[1]～[5]中任一项所述的偏振板组和液晶单元，上述液晶单元的厚度为0.4mm以下。
发明效果
根据本发明，可以消除液晶面板在高温环境下的翘曲，可以得到在高温环境下的收纳于最终产品的壳体中的液晶面板。
附图说明
图1为表示本发明的偏振板组的优选层构成的例子的示意性剖视图。
图2为表示本发明的偏振板组的优选层构成的例子的示意性剖视图。
图3为表示本发明的偏振板组的优选轴构成的例子的斜视图。
图4是本发明中所使用的反射偏振片的一例的示意图。
图5为表示本发明的液晶面板的例子的示意性剖视图。
具体实施方式
以下，适当使用附图对本发明的偏振板组及使用了该偏振板组的液晶面板进行说明，但是，本发明并不受这些实施方式的限定。
本发明的偏振板组由配置于液晶单元的观察侧的第1偏振板10和配置于液晶单元的背面侧的第2偏振板11构成。参照图1对本发明的第1偏振板10及第2偏振板11的层构成进行说明。在图1中，第1偏振板10在偏振片20的双面分别贴合有保护膜30a、30b。在保护膜30a的与偏振片20的贴合面相反一侧的面形成表面处理层的做法也有用。第2偏振板11优选在偏振片21的至少一面具有保护膜，也可以如图1所示那样在偏振片的双面分别层叠保护膜31a、31b并且隔着粘接层40层叠反射型偏振片50。另外，还优选：如图2所示那样在偏振片21的一面层叠保护膜31a，并且在另一面不隔着保护膜31b而直接在偏振片21隔着粘接层40层叠反射型偏振片50。这些偏振板分别借助粘合剂层32、33贴合于液晶单元，形成液晶面板。
本发明的偏振板组在将第1偏振板于80℃保持了4小时时的吸收轴方向的每2mm宽度的收缩力设为F1、透射轴方向的每2mm宽度的收缩力设为F2并且将第2偏振板于80℃保持了4小时时的吸收轴方向的每2mm宽度的收缩力设为F3、透射轴方向的每2mm宽度的收缩力设为F4时，(F1×F2)/(F3×F4)为0.5～5.0。发现：仅单纯地减小第1偏振板和第2偏振板的收缩力还并不充分，通过满足此种条件，即使在液晶单元的厚度薄的情况下，也可以抑制将液晶面板在85℃的环境下静置了250小时时的液晶面板的翘曲。
本发明人如下地推理了其原理，但是并不对本发明作任何限定。可以推断在此偏振板的收缩力会对液晶面板的翘曲造成影响、并且偏振板所具有的偏振片的吸收轴方向的收缩力会进一步对液晶面板的翘曲进行支配，因此F1/F4与液晶面板中的第1偏振板的吸收轴方向(第2偏振板的透射轴方向)的翘曲容易度有关，F3/F2与液晶面板中的第1偏振板的透射轴方向(第2偏振板的吸收轴方向)的翘曲容易度有关。实际的液晶面板的翘曲被认为由F1/F4与F3/F2之比(平衡)来决定，因此该比值为(F1×F2)/(F3×F4)。
第1偏振板的吸收轴方向的收缩力F1优选为3N/2mm以下、更优选为2.5N/2mm以下，从容易满足上述式的观点出发，可以超过1.6N/2mm。第1偏振板的透射轴方向的收缩力F2优选为0.3N/2mm以下、更优选为0.15N/2mm以下，通常为0.00N/2mm以上。
第2偏振板的吸收轴方向的收缩力F3优选为3N/2mm以下、更优选为2.5N/2mm以下，从容易满足上述式的观点出发，进一步优选为2.0N/2mm以下、更进一步优选为1.6N/2mm以下。第2偏振板的透射轴方向的收缩力F4优选为0.3N/2mm以下、更优选为0.15N/2mm以下，通常为0.00N/2mm以上。
从容易使上述式满足0.5～5.0的范围的方面出发，第2偏振板的吸收轴方向的收缩力F3优选小于第1偏振板的吸收轴方向的收缩力F1。
从容易调整(F1×F2)/(F3×F4)的范围的方面，在本发明的偏振板组中，第1偏振板的厚度相对于第2偏振板的厚度之比优选为0.8～1.5、更优选为1.01～1.5、进一步优选为1.01～1.4。具体而言，第1偏振板的厚度优选为80μm以下、更优选为70μm以下。第2偏振板的偏振板的厚度优选为70μm以下、更优选为60μm以下。予以说明，在此所说的偏振板的厚度不包括用于贴合于液晶单元的粘合剂层的厚度。
进而，优选采用以下配置：第1偏振板的吸收轴与液晶单元的短边方向大致平行，第2偏振板的吸收轴与液晶单元的长边方向大致平行。“大致平行”并不限定于严格意义上的平行，例如偏振板的吸收轴与液晶单元的各边所成的角优选为5°以下、更优选为3°以下、进一步优选为1°以下。
以下，对本发明的偏振板组及构成液晶面板的构件进行详细说明。另外，有时将第1偏振板10所具有的偏振片20和第2偏振板11所具有的偏振片21仅统称为偏振片，有时将保护膜30a、保护膜30b、保护膜31a和保护膜31b仅统称为保护膜。
[偏振片]
作为偏振片20、21，只要满足上述的卷曲力，则可以使用任意适合的偏振片。偏振片通常经过以下工序来制造：对聚乙烯醇系树脂膜进行单轴拉伸的工序；通过将聚乙烯醇系树脂膜用二色性色素染色而使其吸附二色性色素的工序；将吸附有二色性色素的聚乙烯醇系树脂膜用硼酸水溶液进行处理而使其交联的工序；以及在采用硼酸水溶液的交联处理后进行水洗的工序。
聚乙烯醇系树脂可以通过将聚乙酸乙烯酯系树脂进行皂化来制造。聚乙酸乙烯酯系树脂除了可以为乙酸乙烯酯的均聚物即聚乙酸乙烯酯以外，还可以为乙酸乙烯酯与能同其共聚的其他单体的共聚物。作为能同乙酸乙烯酯共聚的其他单体，可列举例如不饱和羧酸类、烯烃类、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。聚乙烯醇系树脂可以被改性，例如还可使用经醛类改性后的聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛等。聚乙烯醇系树脂的聚合度通常为1,000～10,000左右，优选为1,500～5,000左右。
将此种聚乙烯醇系树脂制膜后可用作偏振片的原材膜。将聚乙烯醇系树脂制膜的方法并无特别限定，可以利用公知的方法来制膜。聚乙烯醇系树脂原材膜的膜厚例如为10～100μm左右、优选为10～50μm左右。
聚乙烯醇系树脂膜的纵向单轴拉伸可以在利用二色性色素的染色之前、染色的同时或染色之后进行。在染色之后进行纵向单轴拉伸的情况下，该纵向单轴拉伸既可以在硼酸处理之前进行，也可以在硼酸处理中进行。当然，也可以在此处所示的多个阶段进行纵向单轴拉伸。纵向单轴拉伸可以采用在圆周速度不同的辊间进行单轴拉伸的方法、使用热辊进行单轴拉伸的方法等。此外，纵向单轴拉伸既可以利用干式拉伸来进行，也可以利用湿式拉伸来进行，其中，干式拉伸在大气中进行拉伸，湿式拉伸在用水等溶剂使聚乙烯醇系树脂膜溶胀的状态下进行拉伸。拉伸倍率通常为3～8倍左右。
聚乙烯醇系树脂膜的利用二色性色素的染色例如可以通过在含有二色性色素的水溶液中浸渍聚乙烯醇系树脂膜的方法来进行。作为二色性色素，具体而言，使用碘或二色性有机染料。予以说明，聚乙烯醇系树脂膜优选预先实施在染色处理之前浸渍于水中使其溶胀的处理。
在使用碘作为二色性色素的情况下，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进行染色的方法。
该水溶液中的碘的含量相对于水100重量份通常为0.01～1重量份左右，碘化钾的含量相对于水100重量份通常为0.5～20重量份左右。用于染色的水溶液的温度通常为20～40℃左右。另外，在该水溶液中的浸渍时间(染色时间)通常为20～1,800秒左右。
另一方面，在使用二色性有机染料作为二色性色素情况下，通常采用在包含水溶性的二色性有机染料的水溶液中浸渍聚乙烯醇系树脂膜而进行染色的方法。该水溶液中的二色性有机染料的含量相对于水100重量份通常为1×10-4～10重量份左右，优选为1×10-3～1重量份。该染料水溶液也可以含有硫酸钠之类的无机盐作为染色助剂。用于染色的二色性染料水溶液的温度通常为20～80℃左右。另外，在该水溶液中的浸渍时间(染色时间)通常为10～1,800秒左右。
利用二色性色素的染色后的硼酸处理可以通过将染色后的聚乙烯醇系树脂膜在含硼酸的水溶液中浸渍的方法来进行。含硼酸水溶液中的硼酸的含量相对于水100重量份通常为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，该含硼酸的水溶液优选含有碘化钾。含硼酸水溶液中的碘化钾的含量相对于水100重量份通常为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60～1,200秒左右、优选为150～600秒、进一步优选为200～400秒。就含硼酸的水溶液的温度而言，从容易按照使(F1×F2)/(F3×F4)满足0.5～5.0的方式调整各偏振片的收缩力这一点来看，在制作第1偏振板的偏振片时优选为60～70℃，在制作第2偏振板的偏振片时优选为55～65℃。
通常对硼酸处理后的聚乙烯醇系树脂膜进行水洗处理。水洗处理例如可以利用将经硼酸处理后的聚乙烯醇系树脂膜浸渍在水中的方法来进行。水洗处理中的水的温度通常为5～40℃左右。另外，浸渍时间通常为1～120秒左右。
水洗后实施干燥处理，得到偏振片。干燥处理可以使用热风干燥机或远红外线加热器进行。干燥处理的温度通常为30～100℃左右、优选为50～80℃。干燥处理的时间通常为60～600秒左右、优选为120～600秒。通过干燥处理将偏振片的含水率降低至实用程度。该含水率通常为5～20重量％左右、优选为8～15重量％。若含水率低于5重量％，则会丧失偏振片的挠性，有时在干燥后发生损伤或断裂。另外，若含水率超过20重量％，则存在使热稳定性不足的倾向。
按照以上方式可以制造在聚乙烯醇系树脂膜上吸附取向有二色性色素的偏振片。
另外，偏振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、干燥工序例如可以依据日本特开2012-159778号中记载的方法来进行。在该文献记载的方法中，使用通过在基材膜上涂布聚乙烯醇系树脂而形成成为偏振片的聚乙烯醇系树脂层的方法也有用。
为了将偏振板组中的各偏振板的收缩力调整为上述的范围，第1偏振板及第2偏振板所具有的偏振片的厚度均优选为20μm以下、更优选不足15μm。进一步优选使第1偏振板所具有的偏振片的厚度为10μm以上、第2偏振板所具有的偏振片的厚度为10μm以下。在能够赋予良好的光学特性的方面，偏振片的厚度通常为3μm以上。偏振板的收缩力还受到反射型偏振片收缩的影响，通过使偏振片的厚度均为20μm以下，并且对第1偏振板所具有的偏振片的厚度和第2偏振板所具有的偏振片的厚度设定规定的厚度差，从而更容易减小液晶面板的翘曲。
[保护膜]
作为保护膜30a、30b、31a、31b，可以使用由适当的透明树脂形成的保护膜。具体而言，优选使用包含透明性、均匀的光学特性、机械强度、热稳定性等优异的聚合物的保护膜。作为此种透明树脂膜，可以使用例如：三乙酰基纤维素及二乙酰基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；聚降冰片烯系膜等。但是并不受这些透明树脂膜的限定。
适用于第1偏振板10的保护膜30a、30b及适用于第2偏振板11的保护膜31a、31b可以各自独立地为相同的保护膜，也可以为不同的保护膜。
适用于第2偏振板11的保护膜31a及31b优选两者的透湿度不同，透湿度之差的大小在温度40℃、相对湿度90％的条件下优选为750g/(m2·24hr)以上、更优选为1000g/(m2·24hr)以上。例如，通过在保护膜31a及31b中使用不同材质的材料，从而可以增大透湿度之差。另外，还优选为省略第2偏振板的保护膜31b而仅在偏振片的单侧具有保护膜的构成，此时，保护膜31a的透湿度优选为500g/(m2·24hr)以下、更优选为250g/(m2·24hr)以下。
对于上述的保护膜而言，在贴合到偏振片上之前可以对其贴合面实施皂化处理、电晕处理、底涂处理、锚固涂布处理等易粘接处理。保护膜的厚度通常为5～200μm左右的范围，优选为10μm以上，并且优选为80μm以下、更优选为40μm以下、特别优选为35μm以下。
另外，为了赋予所需的表面光学特性或其他特征，可以在保护膜30a的外表面设置涂层(表面处理层)。涂布层的具体例包括硬涂层、防眩层、防反射层、抗静电层、防污层。形成涂布层的方法没有特别限定，可以使用公知的方法。
在液晶单元为横电场(IPS：In-Plane Switching)模式的情况下，由于不会损害该IPS模式液晶单元本来具有的广视角特性，因此保护膜30b及保护膜31b的厚度方向的相位差值Rth优选为-10～10nm的范围。另外，面内的相位差值Re也优选为-10～10nm的范围。
厚度方向的相位差值Rth是面内的平均折射率减去厚度方向的折射率所得的值再乘以膜的厚度而得的值，由下述式(a)来定义。另外，面内的相位差值Re是面内的折射率差乘以膜的厚度而得的值，由下述式(b)来定义。
Rth＝〔(nx+ny)/2-nz〕×d (a)
Re＝(nx-ny)×d (b)
式中，nx为膜面内的x轴方向(面内慢轴方向)的折射率，ny为膜面内的y轴方向(面内快轴方向且在面内与x轴正交的方向)的折射率，nz为与膜面垂直的z轴方向(厚度方向)的折射率，而且，d为膜的厚度。
在此，相位差值可以是在可见光的中心附近即500～650nm左右的范围内任意波长下的值，但是在本说明书中以波长590nm下的相位差值作为标准。厚度方向的相位差值Rth及面内的相位差值Re可以使用市售的各种相位差计来测定。
作为将保护膜的厚度方向的相位差值Rth控制为-10～10nm的范围内的方法，可列举在制作膜时尽可能地减小残留在面内及厚度方向的应变的方法。例如，在上述溶剂浇铸法中，可以采用利用热处理使干燥该流延树脂溶液时产生的面内及厚度方向的残留收缩应变松弛的方法等。另一方面，在上述熔融挤出法中，可以采用以下方法等：为了防止树脂膜从模头挤出并在直至冷却的期间被拉伸，而尽可能地缩短从模头至冷却滚筒的距离，并且以不使膜被拉伸的方式控制挤出量和冷却滚筒的旋转速度。另外，也可以与溶剂浇铸法同样地采用利用热处理使残留于所得的膜的应变松弛的方法。
[反射型偏振片50]
本发明的第2偏振板11具有反射型偏振片50。图4为本发明所使用的反射型偏振片的一例的示意性剖视图。反射型偏振片50是使具有双折射性的层A与实质上不具有双折射性的层B交替层叠而得的多层层叠体。例如，在图示例中，A层的x轴方向的折射率nx大于y轴方向的折射率ny，B层的x轴方向的折射率nx与y轴方向的折射率ny实质相同。因此，A层与B层的折射率差在x轴方向较大，在y轴方向实质为零。其结果为：x轴方向成为反射轴，y轴方向成为透射轴。A层与B层在x轴方向的折射率差优选为0.2～0.3。予以说明，x轴方向与反射偏振片的拉伸方向对应。
上述A层优选由通过拉伸而表现出双折射性的材料构成。作为此种材料的代表例，可列举萘二甲酸聚酯(例如聚萘二甲酸乙二醇酯)、聚碳酸酯及丙烯酸系树脂(例如聚甲基丙烯酸甲酯)。优选聚萘二甲酸乙二醇酯。上述B层优选由即使进行拉伸实质上也不表现出双折射性的材料构成。作为此种材料的代表例，可列举萘二甲酸与对苯二甲酸的共聚酯。
反射型偏振片在A层与B层的界面使具有第1偏振方向的光(例如p波)透射，使具有与第1偏振方向正交的第2偏振方向的光(例如s波)反射。反射的光在A层与B层的界面上一部分作为具有第1偏振方向的光而透射，一部分作为具有第2偏振方向的光而反射。在反射型偏振片的内部，反复进行多次如上所述的反射及透射，由此可提高光的利用效率。
反射型偏振片50优选包含反射层R作为与偏振片21相反侧的最外层。通过设置反射层R，可以进一步利用最终未被利用而返回至反射型偏振片的最外部的光，因此可进一步提高光的利用效率。
对于反射层R而言，具有代表性的是通过聚酯树脂层的多层结构而表现出反射功能。
反射型偏振片的整体厚度可根据目的、反射型偏振片所含的层的合计数等而适当地设定。从抑制高温环境时的尺寸变化的观点出发，反射型偏振片的整体厚度优选为15μm～50μm，更优选为30μm以下。
作为反射型偏振片，例如可使用日本特表平9-507308号公报中记载的反射型偏振片。
反射型偏振片50可直接使用市售品，也可将市售品进行二次加工(例如拉伸)后再使用。作为市售品，可列举例如3M公司制的商品名DBEF、APF。
[偏振片与保护膜的贴合]
偏振片与保护膜的贴合可以利用粘接剂或粘合剂进行贴合。将偏振片和保护膜进行贴合的粘接剂层的厚度可以为0.01～30μm左右，优选为0.01～10μm、更优选为0.05～5μm。若粘接剂层的厚度为该范围，则在所层叠的保护膜与偏振片之间不会产生浮起、剥离，得到在实用上无问题的粘接力。将偏振片和保护膜进行贴合的粘合剂层的厚度可以为5～50μm左右，优选为5～30μm、更优选为10～25μm。
在偏振片与保护膜粘接时，对偏振片、保护膜预先进行皂化处理、电晕处理、等离子体处理等也有用。
(粘接剂)
在形成粘接剂层时可以根据被粘物的种类、目的而适宜使用适当的粘接剂，另外，也可以根据需要使用锚涂剂。作为粘接剂，可列举例如溶剂型粘接剂、乳液型粘接剂、压敏粘接剂、再湿性粘接剂、缩聚型粘接剂、无溶剂型粘接剂、膜状粘接剂、热熔型粘接剂等。
作为优选的粘接剂之一，可列举水系粘接剂、即粘接剂成分溶解或分散于水的粘接剂。若列举能够溶解于水的粘接剂成分的例子，则有聚乙烯醇系树脂。另外，若列举能够分散于水中的粘接剂成分的例子，则有具有亲水基团的聚氨酯系树脂。水系粘接剂可以将此种粘接剂成分与根据需要配合的追加的添加剂一起在水中混合来制备。若列举可以成为水系粘接剂的市售的聚乙烯醇系树脂的例子，则有株式会社可乐丽出售的作为羧基改性聚乙烯醇的“KL-318”等。
水系粘接剂可以根据需要含有交联剂。若列举交联剂的例子，则有胺化合物、醛化合物、羟甲基化合物、水溶性环氧树脂、异氰酸酯化合物、多价金属盐等。在以聚乙烯醇系树脂作为粘接剂成分的情况下，优选使用以乙二醛为代表的醛化合物、以羟甲基三聚氰胺为代表的羟甲基化合物、水溶性环氧树脂等作为交联剂。
在此，水溶性环氧树脂例如可以是使二亚乙基三胺、三亚乙基四胺之类的聚亚烷基多胺与己二酸之类的二羧酸的反应产物即聚酰胺多胺、与表氯醇反应而得到的聚酰胺环氧树脂。若列举水溶性环氧树脂的市售品的例子，则有自田冈化学工业株式会社出售的“Sumirez Resin(注册商标)650(30)”等。
在偏振片和/或贴合于偏振片的保护膜的粘接面涂布水系粘接剂，将两者贴合后，实施干燥处理，由此可以得到偏振板。在粘接之前，对保护膜实施皂化处理、电晕放电处理、等离子体处理或底涂处理之类的易粘接处理来预先提高润湿性也有效。干燥温度例如可以为50～100℃左右。在进一步提高粘接力的方面，优选在干燥处理后于略高于室温的温度例如30～50℃左右的温度养护1～10天左右。
作为另一优选的粘接剂，可列举利用活性能量射线的照射或加热而固化的固化性粘接剂组合物。作为固化性粘接剂组合物，可列举例如包含丙烯酸系化合物之类的自由基聚合性化合物的固化性粘接剂组合物、包含环氧系化合物之类的阳离子聚合性化合物的固化性粘接剂组合物。这些组合物优选分别含有自由基聚合引发剂或阳离子聚合引发剂。
进而，固化性粘接剂组合物可以在不损害其粘接性的前提下含有其他添加剂、例如离子捕获剂、抗氧化剂、链转移剂、敏化剂、增粘剂、热塑性树脂、填充剂、流动调整剂、增塑剂、消泡剂等。作为离子捕获剂，可例举例如粉末状的铋系、锑系、镁系、铝系、钙系、钛系及它们的混合系等的无机化合物，作为抗氧化剂，可例举例如受阻酚系抗氧化剂等。
在将固化性粘接剂组合物涂敷于偏振片或保护膜的粘接面、或者这两者的粘接面后，以涂敷有粘接剂的面进行贴合，并通过照射活性能量射线或者加热而使未固化的粘接剂层固化，从而可以使偏振片与保护膜粘接。作为粘接剂的涂布方法，可以采用例如刮刀、线棒、模涂机、逗点涂布机、凹版涂布机等各种涂布方式。
该固化性粘接剂组合物基本上可以作为实质上不包含溶剂的无溶剂型粘接剂来使用，由于在各涂敷方式中存在各自的最佳粘度范围，因此为了调整粘度，可以使其含有溶剂。溶剂优选为不降低偏振片的光学性能、且将以环氧化合物为代表的各成分良好地溶解的有机溶剂，可以使用例如以甲苯为代表的烃类、以乙酸乙酯为代表的酯类等。
在利用活性能量射线的照射来进行粘接剂组合物的固化的情况下，可以使用之前叙述过的各种活性能量射线，但是，从容易操作且也容易控制照射光量等的方面出发，优选使用紫外线。活性能量射线例如紫外线的照射强度、照射量可以在对以偏振片的偏振度为代表的各种光学性能、以及以保护膜的透明性、相位差特性为代表的各种光学性能不造成影响的范围内以确保适度的生产率的方式来适当决定。
[粘合剂]
作为粘合剂，只要是光学透明性优异且包含适度的润湿性、凝聚性、粘接性等的粘合特性优异的粘合剂即可，但是优选耐久性等也优异的粘合剂。具体而言，作为形成粘合剂层的粘合剂，优选含有丙烯酸系树脂的粘合剂(丙烯酸系粘合剂)。
丙烯酸系粘合剂中所含有的丙烯酸系树脂为以丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异辛酯、及丙烯酸-2-乙基己酯之类的丙烯酸烷基酯作为主要单体的树脂。在该丙烯酸系树脂中通常共聚有极性单体。极性单体为具有聚合性不饱和键及极性官能团的化合物，在此，聚合性不饱和键通常来自(甲基)丙烯酰基，另外，极性官能团可以为羧基、羟基、酰胺基、氨基、环氧基等。若列举极性单体的具体例，则有(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸-2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸2-N，N-二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等。
另外，在丙烯酸系粘合剂中通常与丙烯酸系树脂一起配合交联剂。
作为交联剂的代表例，可列举在分子内具有至少2个异氰酸根基(-NCO)的异氰酸酯化合物。
在粘合剂中可以进一步配合各种添加剂。作为适合的添加剂，可列举硅烷偶联剂、抗静电剂等。硅烷偶联剂在提高与玻璃的粘接力的方面有效。抗静电剂在降低或防止静电发生的方面有效。
粘合剂层可以通过以下方法来形成：制备如上所述的粘合剂成分溶解于有机溶剂而成的粘合剂组合物，将其直接涂布于偏振片上或保护膜上，再干燥除去溶剂的方法；或者，在实施过脱模处理的包含树脂膜的基材膜的脱模处理面上涂布上述的粘合剂组合物，干燥除去溶剂，制成粘合剂层，将其贴合在透明保护膜上，转印粘合剂层的方法。在利用前者的直接涂敷法而在透明保护膜上形成粘合剂层的情况下，通常的做法是：在其表面贴合实施过脱模处理的树脂膜(也称作隔离膜)，直至使用时为止对粘合剂层表面进行暂时粘贴保护。从作为有机溶剂溶液的粘合剂组合物的操作性的观点等出发，大多采用后者的转印法，此时，最初用于形成粘合剂层的经过脱模处理的基材膜在贴合于偏振板后能够直接成为隔离膜，从该方面考虑，也是有利的情况。
在将粘合剂层叠于偏振片、保护膜之前，对偏振片面、保护膜面及粘合剂面预先进行电晕处理、等离子体处理等的做法也有用。
[其他构件的层叠]
在偏振板与液晶单元的层叠中可以使用粘合剂层，在用于层叠反射型偏振片50的粘接层中可以使用粘接剂或粘合剂，任一者的贴合均优选使用粘合剂。粘合剂层只要是光学透明性优异且适度的润湿性、凝聚性、包含粘接性等的粘合特性优异的粘合剂层即可，但优选耐久性等电优异的粘合剂层。具体而言，作为形成粘合剂层的粘合剂，优选含有丙烯酸系树脂的粘合剂(丙烯酸系粘合剂)。
作为粘合剂层，可以使用与在上述的偏振片与保护膜的贴合中所使用的粘合剂层同等的粘合剂层。粘合剂可以使用各自不同的粘合剂，也可以使用同样的粘合剂。
在将粘合剂层叠于偏振板之前，预先对偏振片面、保护膜面及粘合剂面进行电晕处理、等离子体处理等的做法也有用。另外，在层叠反射型偏振片时，预先对反射型偏振片50的贴合面及粘合剂面进行电晕处理、等离子体处理等的做法也有用。用于层叠反射型偏振片50的粘合剂层优选为25μm以下。更优选为15μm以下。通常，粘合剂层的厚度为3μm以上。
[液晶单元、液晶面板]
液晶单元具有2片单元基板和夹持于这两个基板之间的液晶层。单元基板通常多由玻璃构成，但是，也可以为塑料基板。此外，在本发明的液晶面板中使用的液晶单元本身可以由该领域中采用的各种的液晶单元(例如作为驱动模式的IPS模式，VA模式，TN模式等之类的公知的模式)构成。最近，液晶单元的厚度变薄，其刚性变弱，由此在制成液晶面板时非常容易产生翘曲。因此，能够降低液晶面板的翘曲的以往的偏振板组可以对厚度大(例如0.5mm以上)的液晶单元发挥效果，但是在将其应用于薄型的液晶单元的情况下，有时还会使液晶面板产生翘曲。然而，根据本发明的偏振板组，即使该液晶单元的厚度为0.4mm以下、进而为0.3mm以下，也可以显著地降低翘曲。在本发明中，液晶单元的厚度包括液晶层和夹持液晶层的一对基板的厚度。
如图5所示，通过隔着粘合剂层将本发明的偏振板组贴合于液晶单元，从而可以制作液晶面板。
从另一观点出发，本发明的液晶面板在85℃加热250小时时的翘曲量的绝值为0.5mm以下、优选为0.3mm以下。通过将本发明的偏振板组贴合于液晶单元，从而本发明的液晶面板在高温环境下的翘曲得到抑制，成为收纳于最终制品的壳体的前面板一体型液晶显示面板。
从可以使本发明效果更显著的方面出发，偏振板的形状优选为具有长边和短边的矩形形状。在本发明的偏振板为具有长边和短边的矩形形状的情况下，长边的长度与短边的长度之比优选为10∶1～1∶1、更优选为2∶1～1∶1。另外，就偏振板的大小而言，其长边的长度优选为50mm以上、更优选为150mm以上，另外，其短边的长度优选为40mm以上、更优选为80mm以上。具体而言，本发明的偏振板的大小例如优选为2.7型(55mm×41mm)以上、并且优选为11.3型(174mm×231mm)以下。
[实施例]
以下，列举实施例更具体地说明本发明，但本发明并不受这些例子的限定。例中，表示含量或使用量的“份”及“％”只要没有特别说明则为重量基准。予以说明，以下的例子中的各物性的测定按照以下方法进行。
(1)厚度的测定：
使用株式会社尼康制的数字测微器“MH-15M”进行了测定。
(2)收缩力的测定
对不具有用于与液晶单元贴合的粘合剂层的偏振板，按照使测定收缩力的方向为长边的方式用SUPER CUTTER(株式会社荻野精机制作所制)切割成宽度2mm、长度50mm。将所得的条状芯片作为试验片。使用热机械分析装置(SII NanoTechnology株式会社制、型号TMA/6100)测定了试验片的收缩力。该测定在尺寸恒定模式下实施，并且将卡盘间距离设为10mm。将试验片在23℃55％的室内放置24小时以上后，用1分钟使样品室内的温度设定从23℃升温至80℃，升温后，设定成使样品室内的温度维持在80℃。升温后，进一步放置4小时后，在80℃的环境下测定试验片的长边方向的收缩力。在该测定中，静载荷设为0mN，夹具使用SUS制的探针。
(3)液晶面板的翘曲量的测定
按照以下方法测定所制作的液晶面板在高温环境下的翘曲量。首先，将所制作的液晶显示面板在85℃的环境下静置250小时后，使第1偏振板成为上侧放置于株式会社尼康制的二维测定器“NEXIV VMR-12072”的测定台上。接着，使焦点聚焦于测定台的表面，以其为基准，使焦点聚焦于液晶面板的4个角部、4边的各中央及液晶面板表面的中央，测定与作为基准的焦点之间的距离后，将与测定台的距离以绝对值计最长的距离作为翘曲量，将在液晶面板的观察侧面板的深处翘起的翘曲设为正翘曲，将在背面侧面板的深处翘起的翘曲设为负翘曲。将结果归纳于表1中。
(4)保护膜的透湿度测定
对于透湿度，在温度40℃、相对湿度90％的条件下依据JIS Z 0208中规定的杯法进行了测定。
[实施例1]
观察侧偏振板按照以下方式来制作。将厚度30μm的聚乙烯醇膜(平均聚合度约2400、皂化度99.9摩尔％以上)利用干式拉伸纵向单轴拉伸至约5倍，再在保持紧张状态下在60℃的纯水中浸渍1分钟后，在碘/碘化钾/水的重量比为0.05/5/100的28℃的水溶液中浸渍60秒。然后，在碘化钾/硼酸/水的重量比为8.5/8.5/100的70℃的水溶液中浸渍300秒。接下来，用26℃的纯水清洗20秒后，在65℃进行干燥处理，得到在聚乙烯醇膜上吸附取向有碘的厚度12μm的偏振片。
接着，在该偏振片的两侧，涂布在将羧基改性聚乙烯醇〔株式会社可乐丽制的“KL-318”〕3重量份溶解于水100重量份而制备成聚乙烯醇水溶液的水溶液中以相对于水100重量份为1.5重量份的比例混合水溶性聚酰胺环氧树脂〔住友化学株式会社制的“SumirezResin(注册商标)650(30)”、固体成分浓度30重量％〕而得的水系粘接剂，贴合作为保护膜的厚度25μm的三乙酰基纤维素膜〔Konica Minolta Opto株式会社制的商品名“KC2UA”〕和未被拉伸的厚度15μm的降冰片烯系膜〔JSR株式会社制的商品名“ARTON(注册商标)”、波长590nm下的面内相位差值R0＝0nm、厚度方向相位差值Rth＝0nm〕。使偏振板在80℃干燥5分钟，在40℃养护168小时。在偏振片的另一面贴合20μm厚的粘合剂〔LINTEC株式会社制的商品名“#KT”〕，得到观察侧偏振板。
背面侧偏振板按照以下方式来制作。将厚度20μm的聚乙烯醇膜(平均聚合度约2400、皂化度99.9摩尔％以上)利用干式拉伸纵向单轴拉伸至约5倍，再在保持紧张状态下在60℃的纯水中浸渍1分钟后，在碘/碘化钾/水的重量比为0.05/5/100的28℃的水溶液中浸渍60秒。然后，在碘化钾/硼酸/水的重量比为8.5/8.5/100的65℃的水溶液中浸渍300秒。接下来，用26℃的纯水清洗20秒后，在65℃进行干燥处理，得到在聚乙烯醇膜上吸附取向有碘的厚度7μm的偏振片。
将上述水系粘接剂涂布于偏振片的单面，贴合作为保护膜的厚度13μm的降冰片烯系膜〔日本ZEON株式会社制的商品名“ZEONOR(注册商标)”、波长590nm下的面内相位差值Re＝0.8nm〕，使其在80℃干燥5分钟，在40℃养护168小时。在偏振片的另一面贴合5μm厚的粘合剂〔LINTEC株式会社制的商品名“#L2”〕，并在其上贴合26μm厚的增亮膜(3M制的商品名”Advanced Polarized Film，Version 3)。之后，在降冰片烯系膜侧贴合厚度20μm的粘合剂〔LINTEC株式会社制的商品名“#KT”〕，得到背面侧偏振板。
观察侧偏振板的厚度为52μm，背面侧偏振板的厚度为51μm，厚度比为1.02。在温度40℃、相对湿度90％的条件下，背面侧偏振板中使用的上述降冰片烯系膜的透湿度为30g/(m2·24hr)。
[实施例2]
观察侧偏振板按照以下方式来制作。与实施例1同样地制作厚度12μm的偏振片，并在其双面涂布实施例1记载的水系粘接剂，贴合作为保护膜的在厚度25μm的三乙酰基纤维素膜〔Konica Minolta Opto株式会社制的商品名“KC2UA”〕上层叠有厚度7μm的丙烯酸系硬涂层的膜和未被拉伸的厚度23μm的降冰片烯系膜〔日本ZEON株式会社制的商品名“ZEONOR(注册商标)”〕。使偏振板在80℃干燥5分钟，在40℃养护168小时。之后，在降冰片烯系膜侧贴合厚度20μm的粘合剂〔LINTEC株式会社制的商品名“#KT”〕，得到观察侧偏振板。
在背面侧偏振板中使用实施例1使用的背面侧偏振板。
观察侧偏振板的厚度为67μm，背面侧偏振板的厚度为51μm，厚度比为1.31。
[比较例1]
观察侧偏振板按照以下方式来制作。除了使包含碘化钾/硼酸/水的水溶液的温度为70℃以外，与实施例1同样地制作厚度7μm的偏振片，并在其双面涂布实施例1记载的水系粘接剂，贴合作为保护膜的在厚度25μm的三乙酰基纤维素膜〔Konica Minolta Opto株式会社制的商品名“KC2UA”〕上层叠有厚度7μm的丙烯酸系硬涂层的膜和厚度20μm的三乙酰基纤维素膜〔Konica Minolta Opto株式会社制的商品名“KC2CTW”、波长590nm下的面内相位差值R0＝1.2nm、厚度方向相位差值Rth＝1.3nm〕。使其在80℃干燥5分钟，在40℃下养护168小时。之后，在厚度20μm的三乙酰基纤维素膜侧贴合厚度20μm的粘合剂〔LINTEC株式会社制的商品名“#KT”〕，得到观察侧偏振板。
背面侧偏振板按照以下方式来制作。除了包含碘化钾/硼酸/水的水溶液的温度为65℃以外，与实施例1同样地制作厚度12μm的偏振片，并在其双面涂布实施例1记载的水系粘接剂，贴合作为保护膜的厚度25μm的三乙酰基纤维素膜〔Konica Minolta Opto株式会社制的商品名“KC2UA”〕和未被拉伸的厚度23μm的降冰片烯系膜〔日本ZEON株式会社制的商品名“ZEONOR(注册商标)”〕。使其在80℃干燥5分钟，在40℃下养护168小时。在三乙酰基纤维素膜面贴合5μm厚的粘合剂〔LINTEC株式会社制的商品名“#L2”〕，并在其上贴合26μm厚的增亮膜(3M制的商品名”Advanced Polarized Film，Version 3)。之后，在降冰片烯系膜侧贴合厚度20μm的粘合剂〔LINTEC株式会社制的商品名“#KT”〕，得到背面侧偏振板。
观察侧偏振板的厚度为59μm，背面侧偏振板的厚度为91μm，厚度比为0.65。在温度40℃、相对湿度90％的条件下，上述三乙酰基纤维素膜的透湿度为1200g/(m2·24hr)，降冰片烯系膜的透湿度为6g/(m2·24hr)。
[比较例2]
在观察侧偏振板中使用实施例1使用的观察侧偏振板。
在背面侧偏振板中使用比较例1使用的背面侧偏振板。
观察侧偏振板的厚度为52μm，背面侧偏振板的厚度为91μm，厚度比为0.57。
[比较例3]
在观察侧偏振板中使用实施例2使用的观察侧偏振板。
背面侧偏振板按照以下方式来制作。除包含碘化钾/硼酸/水的水溶液的温度为65℃以外，与实施例1同样地制作厚度12μm的偏振片，并在其双面涂布实施例1记载的水系粘接剂，贴合作为保护膜的厚度25μm的三乙酰基纤维素膜〔Konica Minolta Opto株式会社制的商品名“KC2UA”〕和未被拉伸的厚度15μm的降冰片烯系膜〔JSR株式会社制的商品名“ARTON(注册商标)”、波长590nm下的面内相位差值R0＝0nm、厚度方向相位差值Rth＝0nm〕。使偏振板在80℃干燥5分钟，在40℃养护168小时。在三乙酰基纤维素膜面贴合5μm厚的粘合剂〔LINTEC株式会社制的商品名“#L2”〕，并在其上贴合26μm厚的增亮膜(3M制的商品名”Advanced Polarized Film，Version 3)。之后，在降冰片烯系膜侧贴合厚度20μm的粘合剂〔LINTEC株式会社制的商品名“#KT”〕，得到背面侧偏振板。在温度40℃、相对湿度90％的条件下，上述三乙酰基纤维素膜的透湿度为1200g/(m2·24hr)，降冰片烯系膜的透湿度为140g/(m2·24hr)。
观察侧偏振板的厚度为67μm，背面侧偏振板的厚度为83μm，厚度比为0.81。
[比较例4]
在观察侧偏振板中使用实施例2使用的观察侧偏振板。
背面侧偏振板按照以下方式来制作。首先，利用干式拉伸将厚度60μm的聚乙烯醇膜(平均聚合度约2,400、皂化度99.9摩尔％以上)单轴拉伸至约5倍，再在保持紧张状态下在60℃的纯水中浸渍1分钟后，在碘/碘化钾/水的重量比为0.05/5/100的28℃的水溶液中浸渍60秒。然后，在碘化钾/硼酸/水的重量比为8.5/8.5/100的65℃的水溶液中浸渍300秒。接下来，用26℃的纯水洗涤20秒后，在65℃干燥，得到在聚乙烯醇膜上吸附取向有碘的厚度23μm的偏振片。
接着，在上述23μm的偏振片的双面涂布实施例1记载的水系粘接剂，贴合作为保护膜的厚度40μm的三乙酰基纤维素膜〔Konica Minolta Opto株式会社制的商品名“KC4UY”〕和未被拉伸的厚度23μm的降冰片烯系膜〔日本ZEON株式会社制的商品名“ZEONOR(注册商标)”〕。使偏振板在80℃干燥5分钟，在40℃养护168小时。之后，在三乙酰基纤维素膜面贴合5μm厚的粘合剂〔LINTEC株式会社制的商品名“#L2”〕，并在其上贴合26μm厚的增亮膜(3M制的商品名”Advanced Polarized Film，Version 3)。之后，在降冰片烯系膜侧贴合厚度20μm的粘合剂〔LINTEC株式会社制的商品名“#KT”〕，得到背面侧偏振板。在温度40℃、相对湿度90％的条件下，上述三乙酰基纤维素膜的透湿度为830g/(m2·24hr)，降冰片烯系膜的透湿度为6g/(m2·24hr)。
观察侧偏振板的厚度为67μm，背面侧偏振板的厚度为116μm，厚度比为0.58。
以上的结果如表1所示。
[表1]
Figure BDA0001232212870000211
产业上的可利用性
根据本发明，可以消除液晶面板在高温环境下的翘曲，并且可以得到在高温环境下的收纳于最终产品的壳体的液晶面板，因此是有用的。
符号说明
10 第1偏振板、11 第2偏振板
20、21 偏振片
30a、30b、31a、31b 保护膜
32、33 粘合剂层
60 F1
61 F2
62 F3
63 F4
70 液晶层
71 基板
72 液晶单元

Claims (6)

1.一种偏振板组，其是具有配置于液晶单元的观察侧的第1偏振板和配置于所述液晶单元的背面侧的第2偏振板的偏振板组，其中，
所述第2偏振板具有反射型偏振片，
将第1偏振板即观察侧偏振板的厚度相对于第2偏振板即背面侧偏振板的厚度的比设为1.01～1.31，
在将所述第1偏振板于80℃保持了4小时时的吸收轴方向的每2mm宽度的收缩力设为F1、透射轴方向的每2mm宽度的收缩力设为F2并且将所述第2偏振板于80℃保持4小时时的吸收轴方向的每2mm宽度的收缩力设为F3、透射轴方向的每2mm宽度的收缩力设为F4时，(F1×F2)/(F3×F4)为0.5～4.39，
F1大于1.6N/2mm且为3N/2mm以下，
F2为0.00N/2mm以上且0.3N/2mm以下，
F3为3N/2mm以下，
F4为0.00N/2mm以上且0.3N/2mm以下。
2.根据权利要求1所述的偏振板组，其中，所述第1偏振板和所述第2偏振板均具有包含聚乙烯醇系树脂膜的偏振片，所述偏振片的厚度均为20μm以下。
3.根据权利要求2所述的偏振板组，其中，所述第1偏振板所具有的偏振片的厚度为10μm以上，所述第2偏振板所具有的偏振片的厚度为10μm以下。
4.根据权利要求2或3所述的偏振板组，其中，对于所述第2偏振板而言，在所述偏振片的一面层叠有保护膜并且在另一面层叠有所述反射型偏振片。
5.根据权利要求4所述的偏振板组，其中，所述保护膜的透湿度为500g/(m2·24hr)以下。
6.一种液晶面板，其具备权利要求1～5中任一项所述的偏振板组和液晶单元，所述液晶单元的厚度为0.4mm以下。
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