專利名稱：偏振片的制造方法及液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示裝置(以下，有時(shí)簡(jiǎn)稱LCD)中使用的偏振片的制造方法及具有由此得到的偏振片的液晶顯示裝置。更詳細(xì)地說(shuō)，本發(fā)明涉及偏振片的制造方法及液晶顯示裝置，該偏振片不會(huì)因偏振光膜的延伸而在保護(hù)層表面上產(chǎn)生記錄的溝狀凹凸，即使通過(guò)反射也能得到鮮明的反射圖像，同時(shí)外觀上的問(wèn)題也得到了改善。
背景技術(shù)：
LCD在個(gè)人計(jì)算機(jī)等中使用，近年來(lái)有急劇增加的趨勢(shì)。LCD的用途越來(lái)越廣，近年來(lái)監(jiān)視器中也使用LCD。
在用具有二色性的碘或染料對(duì)PVA薄膜染色后，再用硼酸或硼砂等交聯(lián)后制作出偏振片。再有，在染色工序和交聯(lián)工序進(jìn)行單軸延伸，但是該延伸可以在工序中進(jìn)行，也可以在該工序的前后進(jìn)行。在染色工序和交聯(lián)工序之后，通常，使用干燥機(jī)等進(jìn)行干燥，并使用粘接劑與三乙酰纖維素(TAC)薄膜等保護(hù)層粘貼，這樣制作出偏振片。
液晶顯示裝置中使用的偏振片對(duì)透射率和偏光度都要求提高。為了使偏振片的透射率和偏光度都提高，有必要使作為偏振片的原材料的PVA(聚乙烯醇)薄膜的延伸倍率提高。但是，若PVA的延伸倍率提高，則在偏振鏡的表面，在延伸方向上容易產(chǎn)生記錄的溝狀凹凸，外觀不好看。此外，該記錄的溝狀凹凸對(duì)作為保護(hù)膜粘貼的TAC或聚對(duì)苯二甲酸乙二醇(PET)等薄膜部也有影響，因從保護(hù)層的上面看去也有記錄的溝狀凹凸，故若反射后再看，則反射圖像模糊，所以，存在外觀上的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題而提出的，其目的在于提供一種偏振片的制造方法及液晶顯示裝置，該偏振片不會(huì)因偏振光膜的延伸而在保護(hù)層表面上產(chǎn)生記錄的溝狀凹凸，即使通過(guò)反射也能得到鮮明的反射圖像，同時(shí)外觀也得到了改善。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的偏振片的制造方法是制造偏振鏡的一面或兩面粘貼保護(hù)層、透射率在35％以上、偏光度在90％以上的偏振片的方法，其特征在于與保護(hù)層粘貼時(shí)的偏振鏡的回潮率為5％～30％。偏振鏡的回潮率的測(cè)定方法是根據(jù)粘貼前偏振鏡的重量(A)和將該偏振鏡放入120℃的干燥機(jī)中干燥7小時(shí)后的偏振鏡的重量(B)用偏振鏡的回潮率(％)＝[(A-B)/B]×100求出。
在偏振鏡的回潮率不到5％時(shí)，偏振鏡變硬，產(chǎn)生記錄溝上的凹凸，進(jìn)而，存在容易從偏振鏡中析出交聯(lián)劑和外觀缺點(diǎn)增多的問(wèn)題。此外，當(dāng)回潮率超過(guò)30％時(shí)，水分多，在與TAC等保護(hù)層粘貼時(shí)容易發(fā)生粘接不良，通過(guò)TAC粘貼后的干燥處理，因碘的脫色而在偏振片面內(nèi)產(chǎn)生不勻。在上述情況中，偏振鏡的回潮率的理想范圍是9％～27％。
在上述方法中，與偏振片的延伸方向垂直的方向的表面粗糙度按照中心線平均粗糙度算最好在0.04μm以下。若超過(guò)0.04μm眼睛容易看出不勻。即不勻容易突出。理想的情況希望表面粗糙度在0.01μm以下，若在該范圍之內(nèi)，則達(dá)到眼睛認(rèn)不出條紋的水平。
上述表面粗糙度在JIS B 0601-1944中作了定義。
此外，在上述方法中，最好經(jīng)過(guò)粘接層將偏振鏡和保護(hù)層粘貼在一起。由此，可以防止偏振鏡和保護(hù)層的剝離。
此外，在上述方法中，最好用包含具有二色性的碘或二色性染料的染色浴對(duì)親水性高分子薄膜進(jìn)行染色，用包含交聯(lián)劑的交聯(lián)浴進(jìn)行交聯(lián)，同時(shí)進(jìn)行延伸，這樣來(lái)制造偏振鏡。作為親水性高分子薄膜，最好是染色性好的聚乙烯醇系薄膜。
在本發(fā)明中，也可以將反射板或半透光反射板積層在由上述方法制造的偏振片上，形成反射型偏振片或半透光反射型偏振片。
此外，也可以將相位差板或λ片積層在由上述方法制造的偏振片上，形成橢圓或圓偏振片。
此外，也可以將視角補(bǔ)償薄膜積層在由上述方法制造的偏振片上，形成偏振片。
此外，也可以通過(guò)接合劑或粘接劑將輝度提升薄膜積層在由上述方法制造的偏振片上，形成偏振片。
其次，本發(fā)明的液晶顯示裝置的特征在于在液晶單元的至少一側(cè)具有由上述方法制造的偏振片。
具體實(shí)施例方式
在本發(fā)明的偏振片的制造工序中，通過(guò)對(duì)作為偏振片的原材料的PVA薄膜進(jìn)行膨潤(rùn)、染色、延伸、交聯(lián)、干燥等工序得到具有偏振功能的偏振鏡，然后，使用接合劑或粘接劑將TAC或PET等薄膜作為保護(hù)層粘貼在該偏振鏡上，得到偏振片。
在偏振鏡的制造工序中，膨潤(rùn)、染色、延伸、交聯(lián)這4個(gè)工序，對(duì)工序的順序沒(méi)有特別規(guī)定，此外，完全可以在4個(gè)工序中使2～4個(gè)工序同時(shí)進(jìn)行。
在本發(fā)明中，作為使偏振鏡或偏振片發(fā)生的記錄的溝狀凹凸不發(fā)生的方法，通過(guò)使偏振鏡和保護(hù)層粘貼時(shí)的偏振鏡的回潮率為5％～30％能夠解決偏振片發(fā)生的記錄的溝狀凹凸的方法。
再有，一般也可以采用把對(duì)PVA薄膜進(jìn)行膨潤(rùn)、染色、延伸、交聯(lián)、干燥等所得到的偏振鏡暫時(shí)卷成筒狀，其后對(duì)該偏振鏡進(jìn)行加濕等處理，對(duì)偏振鏡的回潮率進(jìn)行調(diào)濕，然后粘貼到TAC薄膜等保護(hù)層上的連續(xù)生產(chǎn)方式。
偏振鏡的制造方法大體上可分成3個(gè)工序，即，在放入了具有2色性特性的碘或染料的浴中對(duì)PVA薄膜進(jìn)行染色的‘染色工序’、在放入了硼酸或硼砂等PVA交聯(lián)劑的浴中進(jìn)行交聯(lián)的‘交聯(lián)工序’和進(jìn)行PVA延伸的‘延伸工序’。再有，通常‘延伸工序’大多和‘染色工序’、‘交聯(lián)工序’同時(shí)進(jìn)行，但也可以在不同的工序中進(jìn)行。此外，也可以使染色工序和交聯(lián)工序同時(shí)進(jìn)行。在上述3個(gè)工序之后，對(duì)偏振鏡進(jìn)行干燥，將作為保護(hù)層的三乙酰纖維素(TAC)薄膜或聚對(duì)苯二甲酸乙二醇(PET)薄膜等薄膜粘貼在其一側(cè)或兩側(cè)，從而制造出偏振鏡。
作為偏振鏡(偏振膜)，可以使用以適當(dāng)?shù)捻樞蚧蚍绞綄?duì)由親水性高分子薄膜、例如聚乙烯醇或部分甲醛化的聚乙烯醇等過(guò)去使用的合適的聚乙烯醇系聚合物形成的薄膜進(jìn)行由碘或二色性染料等形成的二色性物質(zhì)的染色處理、延伸處理和交聯(lián)處理等適當(dāng)?shù)奶幚?，?dāng)入射自然光時(shí)使線偏振光透過(guò)的合適的偏振鏡。特別是，最好是透射率和偏光度好的偏振鏡。
在本發(fā)明中，為了得到高透射率、高偏光度的偏振片，最好使用對(duì)厚度為10～200μm、最好為30～80μm的親水性高分子薄膜等進(jìn)行總延伸倍率為4～7倍、特別是5～6.5倍的延伸處理形成的偏振鏡(偏振膜)。當(dāng)總延伸倍率不到4倍時(shí)，得不到足夠的偏光度。當(dāng)總延伸倍率超過(guò)7倍時(shí)，因延伸時(shí)容易斷裂，故難以制造出穩(wěn)定的偏振膜。此外，當(dāng)延伸的親水性高分子薄膜等的厚度不到10μm時(shí)，因發(fā)生延伸斷裂而使延伸困難，當(dāng)超過(guò)200μm時(shí)，成膜時(shí)難以干燥，容易引起發(fā)泡等不良現(xiàn)象，或在薄膜面內(nèi)容易發(fā)生干燥的不均勻，在偏振膜制作時(shí)，該不均勻的部分變成染色不勻，因此，這種情況不好。此外，當(dāng)薄膜較厚時(shí)，在偏振膜制作時(shí)容易出現(xiàn)膨潤(rùn)和染色的不均勻，這種情況也不好。
作為設(shè)在偏振鏡(偏振膜)一側(cè)或兩側(cè)的成為透明保護(hù)層的保護(hù)膜材料，可以使用合適的透明薄膜。作為該聚合物的例子，一般使用象三乙酰纖維素那樣的乙酸鹽系樹脂，但并不限于此，也可以使用聚碳酸酯系樹脂、聚降冰片烯系樹脂、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇(PET)等聚酯系樹脂、聚醚砜系樹脂、聚胺酰樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚乙烯等聚烯烴系樹脂、聚苯乙烯系樹脂和丙烯基系樹脂等透明的薄膜，或丙烯基系、尿烷系、丙烯基尿烷系、環(huán)氧系和硅系等熱硬化型乃至紫外線硬化型的樹脂薄膜等。
從偏振特性和耐久性等方面來(lái)看，特別好用的透明保護(hù)膜是對(duì)表面用堿等進(jìn)行了皂化處理過(guò)的三乙酰纖維素薄膜。再有，當(dāng)在偏振膜的兩側(cè)設(shè)置透明保護(hù)膜時(shí)，也可以使用由表里不同的聚合物等形成的透明保護(hù)膜。
保護(hù)層中使用的透明保護(hù)膜，只要不妨礙本發(fā)明的目的，也可以是已進(jìn)行硬膜處理、防反射處理以及以防粘附和擴(kuò)散乃至防眩光等為目的處理的透明保護(hù)膜。硬膜處理是為了防止偏振片表面劃傷而進(jìn)行的，例如，可以利用將硅系等適當(dāng)?shù)淖贤饩€硬化型樹脂的硬度和光滑特性等都很好的硬化膜附加在透明保護(hù)膜的表面的方式等形成。
另一方面，防反射處理是為了防止外界光在偏振片表面反射而進(jìn)行的，可以通過(guò)形成以往使用的防反射膜等來(lái)實(shí)現(xiàn)。此外，防粘附處理是為了防止與相鄰層的粘接，防眩光處理是為了防止外界光在偏振片的表面反射從而影響對(duì)透過(guò)偏振片的光的辨認(rèn)等而進(jìn)行的處理，例如，可以利用例如噴砂方式或軋紋加工方式等表面粗化方式或混合透明微粒子的方式等適當(dāng)?shù)姆绞?，在透明保護(hù)膜的表面形成微細(xì)的凹凸結(jié)構(gòu)，由此形成偏振片。
上述透明微粒子中例如可以舉出平均粒徑為0.5～20μm的二氧化硅和氧化鋁、二氧化鈦和氧化鋯、氧化錫和氧化銦、氧化鎘和氧化銻等，可以使用具有導(dǎo)電性的無(wú)機(jī)微粒子，也可以使用由交聯(lián)或未交聯(lián)的聚合物粒狀物等形成的有機(jī)系微粒子等。透明微粒子的使用量一般每100重量單位的透明樹脂為2～70重量單位，最好是5～50重量單位。
混合透明粒子的防眩光層可以作為透明保護(hù)層本身或作為對(duì)透明保護(hù)層表面的涂層設(shè)置。防眩光層也可以兼作用來(lái)擴(kuò)散透過(guò)偏振片的光從而擴(kuò)大視角的擴(kuò)散層(視角補(bǔ)償功能等)。再有，上述防反射層和防粘附層、擴(kuò)散層和防眩光層等作為由設(shè)置了這些層的薄片等形成的光學(xué)層，也可以作為獨(dú)立于透明保護(hù)層而設(shè)置的層。
在本發(fā)明中，對(duì)偏振鏡(偏振膜)和作為保護(hù)層的透明保護(hù)膜的粘接處理沒(méi)有特別的限制，但可以通過(guò)例如由乙烯醇系聚合物形成的粘接劑、或至少由硼酸和硼砂、戊二醛和密胺、溴酸等乙烯醇系聚合物的水溶性交聯(lián)劑形成的粘接劑等進(jìn)行。特別是，從與聚乙烯醇系薄膜的粘接性最好這一點(diǎn)來(lái)看，最好使用乙烯醇系粘接劑。該粘接層可以作為水溶液的涂敷干燥層等形成，但在調(diào)制該水溶液時(shí)，必要時(shí)，也可以混合其它添加劑或酸等催化劑。
本發(fā)明的偏振片在實(shí)際應(yīng)用時(shí)可以作為與其它光學(xué)疊層層后形成的光學(xué)部件使用。對(duì)該光學(xué)層沒(méi)有特別限制，例如，可以使用反射板或半透光反射板、相位差板(包含1/2波長(zhǎng)板、1/4波長(zhǎng)板等λ板)、視角補(bǔ)償薄膜或輝度提升薄膜等1層或2層以上的光學(xué)層，該光學(xué)層適用于液晶顯示裝置等的形成。特別地，最好進(jìn)而將反射板或半透光反射板積層在由上述本發(fā)明的偏振鏡和保護(hù)層形成的偏振片上而形成反射型偏振片或半透光反射型偏振片，進(jìn)而將相位差板積層在由上述本發(fā)明的偏振鏡和保護(hù)層形成的偏振片上形成橢圓或圓偏振片，進(jìn)而將視角補(bǔ)償薄膜積層在由上述本發(fā)明的偏振鏡和保護(hù)層形成的偏振片上形成偏振片，或者進(jìn)而將輝度提升薄膜積層在由上述本發(fā)明的偏振鏡和保護(hù)層形成的偏振片上形成偏振片。
說(shuō)明上述反射板，反射板是將其設(shè)在偏振片上用來(lái)形成反射型偏振片的部件，反射型偏振片通常設(shè)在液晶單元的里側(cè)，可以形成使從觀看側(cè)(顯示側(cè))來(lái)的入射光反射后進(jìn)行顯示這一類型的液晶顯示裝置等，具有可以省略內(nèi)裝的背景光等光源、容易實(shí)現(xiàn)液晶顯示裝置的薄型化等優(yōu)點(diǎn)。
反射型偏振片的形成，必要時(shí)可以通過(guò)經(jīng)上述透明保護(hù)膜等在偏振片的一個(gè)面上附設(shè)由金屬等形成的反射層的方式等適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行。附帶說(shuō)一點(diǎn)，作為具體例子，必要時(shí)可以舉出在毛面處理過(guò)的透明保護(hù)膜的一個(gè)面上附設(shè)由鋁等反射性金屬形成的箔或蒸鍍膜來(lái)形成反射層的例子。
此外，還可以舉出在表面含有微粒子并呈表面微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的上述透明保護(hù)膜之上具有反映該微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的反射層的反射型偏振片等的例子。具有表面微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的反射層具有可以防止因亂反射而使入射光擴(kuò)散從而使指向性變差和耀眼的外表和抑制明暗不勻等優(yōu)點(diǎn)。反映透明保護(hù)膜的表面微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)的微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)反射層的形成，例如可以通過(guò)真空蒸鍍方式、離子電鍍方式、濺射方式等蒸鍍方式或電鍍方式等適當(dāng)?shù)姆绞?，利用將金屬直接附設(shè)在透明保護(hù)膜的表面等方法來(lái)進(jìn)行。
此外，反射板也可以不采用直接附設(shè)在上述偏振片的透明保護(hù)膜上的方式，而作為在以該透明保護(hù)膜為標(biāo)準(zhǔn)的適當(dāng)?shù)谋∧ど显O(shè)置反射層而形成的反射片等使用。因反射板的反射層通常由金屬形成，故從防止因氧化而使反射率降低從而長(zhǎng)期保持初始反射率這一點(diǎn)和從避免另外附設(shè)保護(hù)層這一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，最好采用將該反射面用薄膜或偏振片等覆蓋的使用形態(tài)。
再有，半透光型偏振片可以通過(guò)在上述情況下將反射層作為既使光反射又使光透過(guò)的半反射鏡等的半透光型的反射層來(lái)得到。半透光型偏振片通常設(shè)在液晶單元的里側(cè)，可以形成下述類型的液晶顯示裝置等，當(dāng)液晶顯示裝置等在比較明亮的環(huán)境下使用時(shí)，可以使從觀看側(cè)(顯示側(cè))來(lái)的入射光反射后進(jìn)行圖像顯示，在比較暗的環(huán)境下，使用內(nèi)裝在半透光型偏振片的后側(cè)的背景光等內(nèi)裝光源來(lái)顯示圖像。即，半透光型偏振片在明亮的環(huán)境下，可以節(jié)省背景光等光源使用的能量，而且，對(duì)于在比較暗的環(huán)境下還可以使用內(nèi)裝光源的這一類型的液晶顯示裝置等的形成是很有用的。
其次，說(shuō)明在由前述的本發(fā)明的偏振鏡和保護(hù)層形成的偏振片上進(jìn)而積層相位差板而得到的橢圓或圓偏振片。
當(dāng)將線偏振光變成橢圓或圓偏振光，將橢圓或圓偏振光變成線偏振光，或改變線偏振光的偏振方向時(shí)，使用相位差板等，特別，作為使線偏振光變成橢圓或圓偏振光、使橢圓或圓偏振光變成線偏振光的相位差板，使用所謂1/4波長(zhǎng)板(也稱作λ/4板)。1/2波長(zhǎng)板(也稱作λ/2板)通常在改變線偏振光的偏振方向的情況下使用。
橢圓偏振片對(duì)由STN型液晶顯示裝置的液晶層的復(fù)折射產(chǎn)生的著色(藍(lán)或黃)進(jìn)行補(bǔ)償，可以有效地用于進(jìn)行不帶上述著色的黑白顯示的情況。進(jìn)而，控制3維折射率最好也能夠補(bǔ)償(防止)從斜方向看液晶顯示裝置畫面時(shí)產(chǎn)生的著色。圓偏振片例如可以有效地用于顯示彩色圖像時(shí)調(diào)整反射型液晶顯示裝置的圖像的色調(diào)等情況，此外，還具有防止反射的功能。
附帶說(shuō)一下，作為上述相位差板的具體例子，可以舉出對(duì)由像聚碳酸酯和聚乙烯醇、聚苯乙烯和聚甲烯酸甲酯、聚丙烯和其它聚烯烴、多芳基和聚酰胺那樣的適當(dāng)?shù)木酆衔镄纬傻谋∧みM(jìn)行延伸處理而形成的復(fù)折射率薄膜或液晶聚合物的取向薄膜，或者由薄膜支持液晶聚合物的取向?qū)拥取４送?，作為傾斜取向的薄膜，例如可以舉出使熱收縮性薄膜與聚合物薄膜粘接在一起，通過(guò)加熱，在其收縮力的作用下對(duì)聚合物薄膜進(jìn)行延伸處理和/或收縮處理而形成的薄膜，或者使液晶聚合物斜取向的薄膜等。
其次，說(shuō)明在由前述的本發(fā)明的偏振鏡和保護(hù)層形成的偏振片上進(jìn)而積層視角補(bǔ)償薄膜而得到的偏振片。
視角補(bǔ)償薄膜是用于拓寬視角、即使不從垂直于液晶顯示裝置的畫面的方向而從斜方向看畫面時(shí)也能看到比較鮮明的圖像的薄膜。
作為這樣的視角補(bǔ)償薄膜，可以使用在三乙酰纖維素等上涂敷了ティスコティツク液晶而形成的薄膜，或相位差板。通常的相位差板使用具有在其平面方向的一個(gè)軸上延伸的多折射的聚合物薄膜，與此相反，作為視角補(bǔ)償薄膜使用的相位差板則使用具有在平面方向的兩個(gè)軸上延伸的多折射的聚合物薄膜，或使用象具有在平面方向的一個(gè)軸上延伸且在厚度方向也延伸的、控制厚度方向的折射率的傾斜取向聚合物薄膜那樣的2方向延伸薄膜等。作為傾斜取向薄膜，如前所述，例如可以舉出使熱收縮性薄膜與聚合物薄膜粘接在一起，通過(guò)加熱，在其收縮力的作用下對(duì)聚合物薄膜進(jìn)行延伸處理和/或收縮處理而形成的薄膜，或者使液晶聚合物斜取向的薄膜等。相位差板的原材料聚合物可以使用與剛才在相位差板中已說(shuō)明的聚合物相同的材料。
在由前述的本發(fā)明的偏振鏡和保護(hù)層形成的偏振片上粘貼輝度提升薄膜而得到的偏振片通常設(shè)在液晶單元的里側(cè)使用。輝度提升薄膜顯示出當(dāng)有自然光入射時(shí)，利用液晶顯示裝置等的背景光或從里側(cè)來(lái)的反射等反射規(guī)定偏振軸的線偏振光或規(guī)定方向的圓偏振光從而使其它光透過(guò)的特性，將輝度提升薄膜積層在由上述偏振鏡和保護(hù)層形成的偏振片上的偏振片使從背景光等光源來(lái)的光入射進(jìn)去而得到規(guī)定的偏振狀態(tài)的透射光，同時(shí)，使上述規(guī)定的偏振狀態(tài)以外的光不透過(guò)而被反射。在該輝度提升薄膜面上反射的光進(jìn)而通過(guò)設(shè)在其后側(cè)的反射層等反相后再入射到輝度提升板上，使其部分或全部作為規(guī)定的偏振狀態(tài)的光透過(guò)，從而謀求增加透過(guò)輝度提升薄膜的光量，同時(shí)，向偏振鏡提供難以吸收的偏振光來(lái)謀求增大液晶圖像顯示等可利用的光量，由此可以提高輝度。即，當(dāng)不使用輝度提升薄膜、用背景光等從液晶單元的里側(cè)通過(guò)偏振鏡而入射光時(shí)，具有和偏振鏡的偏振光軸不一致的偏振方向的光幾乎全部被偏振鏡吸收，因而不透過(guò)偏振鏡。即，盡管因使用的偏振鏡的特性的不同而有所不同，但還是有大約50％的光被偏振鏡吸收，相應(yīng)地減小了液晶圖像等可利用的光量，使圖像變暗。輝度提升薄膜使具有偏振鏡能吸收的偏振方向的光不入射到偏振鏡上，而由輝度提升薄膜使其反射，經(jīng)設(shè)在后側(cè)的反射層反相后，再入射到輝度提升板上，重復(fù)上述過(guò)程，輝度提升薄膜使偏振光方向變成像在偏振鏡和輝度提升薄膜之間反射并反相的光的偏振方向能通過(guò)偏振鏡那樣的偏振光透過(guò)再供給偏振鏡，所以能夠有效地將背景光等光用于液晶顯示裝置的圖像顯示，可以使畫面變得明亮。
作為上述輝度提升薄膜，例如可以使用像電介質(zhì)多層薄膜和折射率各向異性不同的薄膜的多疊層層體那樣，具有使規(guī)定的偏振軸的線偏振光透過(guò)而使其它光反射的特性的薄膜(3M公司的‘D-BEF’等)，或像在薄膜基體材料上敷設(shè)膽甾醇型液晶層、特別是膽甾醇液晶聚合物的取向薄膜或取向?qū)佣纬傻谋∧?日東電工公司制‘PCF350’、Merck公司制‘Transmax’)那樣，具有使左旋或右旋圓偏振光反射而使其它光透過(guò)的特性的薄膜等合適的薄膜。
因此，在使規(guī)定的偏振軸的線偏振光透過(guò)的上述類型的輝度提升薄膜中，通過(guò)使該透射光與偏振軸對(duì)齊直接入射到偏振片上，可以抑制偏振片引起的吸收損耗而提高透光效率。另一方面，在象膽甾醇液晶層那樣透過(guò)圓偏振光類型的輝度提升薄膜中，雖然也可以直接入射到偏振鏡上，但從抑制吸收損耗這一點(diǎn)來(lái)看，最好使透過(guò)的圓偏振光經(jīng)過(guò)相位差板變成線偏振光后再入射到偏振片上。作為該相位差板，通過(guò)使用1/4波長(zhǎng)板可以將圓偏振光變換成線偏振光。
在可見(jiàn)光等寬波長(zhǎng)范圍內(nèi)起1/4波長(zhǎng)板作用的相位差板可以通過(guò)將對(duì)例如波長(zhǎng)為550nm的光等單色光起1/4波長(zhǎng)板作用的相位差層與具有其它相位差特性的相位差層、例如起1/2波長(zhǎng)板作用的相位差層重疊的方式得到。因此，配置在偏振片和輝度提升薄膜之間的相位差板可以是由1層或2層以上的相位差層形成的相位差板。
再有，對(duì)于膽甾醇液晶層，通過(guò)組合反射波長(zhǎng)不同的層而形成2層或3層以上重疊的配置結(jié)構(gòu)，可以得到在可見(jiàn)光等寬波長(zhǎng)范圍內(nèi)反射圓偏振光的偏振片，由此，可以得到寬波長(zhǎng)范圍的透過(guò)圓偏振光。
再有，本發(fā)明的偏振片也可以象上述偏振光分離型的偏振片那樣，將偏振片和2層或3層以上的光學(xué)疊層層后形成。因此，也可以是將相位差板與上述反射型偏振片或半透過(guò)型偏振片組合形成的反射型橢圓偏振片或半透過(guò)型橢圓偏振片等。將2層或3層以上的光學(xué)疊層層后的光學(xué)構(gòu)件是在液晶顯示裝置等的制造過(guò)程中以順次個(gè)別積層的方式形成的，但作為光學(xué)構(gòu)件預(yù)先進(jìn)行積層具有質(zhì)量穩(wěn)定、組裝方便、可以提高液晶顯示裝置等的制造效率的優(yōu)點(diǎn)。再有，在積層時(shí)可以使用粘接層等適當(dāng)?shù)恼辰邮侄巍?br> 在本發(fā)明的偏振片或光學(xué)構(gòu)件中，也可以設(shè)置與液晶單元等其它構(gòu)件粘接的粘接層。該粘接層可以由丙烯基系的以往使用的合適的粘接劑形成。其中，從防止因吸濕引起的發(fā)泡現(xiàn)象和剝離現(xiàn)象，防止因熱膨脹差等引起的光學(xué)特性降低和液晶單元的彎曲，因而，從容易形成高質(zhì)量的耐久性好的液晶顯示裝置這一點(diǎn)來(lái)看，最好是吸濕率低、耐熱性好的粘接層。此外，也可以是含有微粒子并具有光擴(kuò)散特性的的粘接層等。必要時(shí)，粘接層可以設(shè)在必要的面上，例如，對(duì)于由本發(fā)明的偏振鏡和保護(hù)層形成的偏振片的保護(hù)層，必要時(shí)，可以在保護(hù)層的一個(gè)面或兩面設(shè)置粘接層。
當(dāng)偏振片或光學(xué)構(gòu)件上設(shè)置的粘接層從表面露出時(shí)，為了防止粘接層在使用之前發(fā)生污染等，最好用隔離片做成臨時(shí)外罩。隔離片可以通過(guò)必要時(shí)在以上述透明保護(hù)膜為樣本的適當(dāng)?shù)谋∑显O(shè)置由硅系或長(zhǎng)鏈烷基系、氟系和硫化鉬等合適的剝離劑形成的剝離膜的方式等形成。
再有，形成上述偏振片或光學(xué)構(gòu)件的偏振膜和透明保護(hù)膜、光學(xué)層和粘接層等各個(gè)層也可以通過(guò)使用例如水楊基酸酯系化合物和苯酰苯系化合物、苯并三唑系化合物和氰基丙烯酸鹽化合物、鎳絡(luò)鹽系化合物等紫外線吸收劑進(jìn)行處理等適當(dāng)?shù)姆绞绞蛊渚哂凶贤饩€吸收能。
本發(fā)明的偏振片可以很好地用于液晶顯示裝置等各種裝置的形成。液晶顯示裝置可以具有將本發(fā)明的偏振片配置在液晶單元的一面或兩面形成的透過(guò)型、反射型或透過(guò)、反射兩用型等以過(guò)去為準(zhǔn)的合適的結(jié)構(gòu)。因此，形成液晶顯示裝置的液晶單元是任意的，也可以是使用了例如以薄膜晶體管型為代表的有源矩陣驅(qū)動(dòng)型的液晶單元或以扭曲向列型或超扭曲向列型為代表的單純矩陣驅(qū)動(dòng)型的液晶單元等合適類型的液晶單元。
此外，當(dāng)在液晶單元的兩側(cè)設(shè)置偏振片或光學(xué)構(gòu)件時(shí)，它們可以是相同的部件，也可以是不同的部件。進(jìn)而，在液晶顯示裝置形成時(shí)，例如，可以在適當(dāng)?shù)奈恢蒙吓渲?層或2層以上的棱鏡陣列板或透鏡陣列板、光擴(kuò)散板或背景光源等適當(dāng)?shù)臉?gòu)件。
現(xiàn)在使用以下實(shí)施例和比較例進(jìn)而具體說(shuō)明本發(fā)明。
(實(shí)施例1)使用クラレ制的PVA薄膜(9X75RS，重合度2400，厚度75μm)，在第1浴(含有碘和碘化鉀的水溶液，溫度30℃)中進(jìn)行3倍延伸后，在第2浴(含有硼酸和碘化鉀的水溶液，溫度55℃)中以6倍的總延伸倍率進(jìn)行延伸，得到偏振鏡。然后，使用干燥機(jī)和加濕機(jī)，調(diào)整溫度、濕度、風(fēng)量和時(shí)間，將偏振鏡的回潮率調(diào)整到6％以后，使用PVA系粘接劑，將TAC(三乙酰纖維素)薄膜粘貼在偏振鏡的兩面，從而制造出偏振片。
(實(shí)施例2)使用クラレ制的PVA薄膜(9X75RS)，在第1浴(含有碘和碘化鉀的水溶液，溫度30℃)中進(jìn)行3倍延伸后，在第2浴(含有硼酸和碘化鉀的水溶液，溫度55℃)中以6倍的總延伸倍率進(jìn)行延伸，得到偏振鏡。然后，使用干燥機(jī)和加濕機(jī)，調(diào)整溫度、濕度、風(fēng)量和時(shí)間，將偏振鏡的回潮率調(diào)整到15％以后，使用PVA系粘接劑，將TAC(三乙酰纖維素)薄膜粘貼在偏振鏡的兩面，從而制造出偏振片。
(實(shí)施例3)使用クラレ制的PVA薄膜(9X75RS)，在第1浴(含有碘和碘化鉀的水溶液，溫度30℃)中進(jìn)行3倍延伸后，在第2浴(含有硼酸和碘化鉀的水溶液，溫度55℃)中以6倍的總延伸倍率進(jìn)行延伸，得到偏振鏡。然后，使用干燥機(jī)和加濕機(jī)，調(diào)整溫度、濕度、風(fēng)量和時(shí)間，將偏振鏡的回潮率調(diào)整到26％以后，使用PVA系粘接劑，將TAC(三乙酰纖維素)薄膜粘貼在偏振鏡的兩面，從而制造出偏振片。
(比較例1)使用クラレ制的PVA薄膜(9X75RS)，在第1浴(含有碘和碘化鉀的水溶液，溫度30℃)中進(jìn)行3倍延伸后，在第2浴(含有硼酸和碘化鉀的水溶液，溫度55℃)中以6倍的總延伸倍率進(jìn)行延伸，得到偏振鏡。然后，使用干燥機(jī)和加濕機(jī)，調(diào)整溫度、濕度、風(fēng)量和時(shí)間，將偏振鏡的回潮率調(diào)整到4％以后，使用PVA系粘接劑，將TAC(三乙酰纖維素)薄膜粘貼在偏振鏡的兩面，從而制造出偏振片。
(比較例2)使用クラレ制的PVA薄膜(9X75RS)，在第1浴(含有碘和碘化鉀的水溶液，溫度30℃)中進(jìn)行3倍延伸后，在第2浴(含有硼酸和碘化鉀的水溶液，溫度55℃)中以6倍的總延伸倍率進(jìn)行延伸，得到偏振鏡。然后，使用干燥機(jī)和加濕機(jī)，調(diào)整溫度、濕度、風(fēng)量和時(shí)間，將偏振鏡的回潮率調(diào)整到35％以后，使用PVA系粘接劑，將TAC(三乙酰纖維素)薄膜粘貼在偏振鏡的兩面，從而制造出偏振片。但是，因回潮率為35％、水分較高，因與TAC貼合時(shí)的干燥處理而在偏振片的面內(nèi)產(chǎn)生不勻。
對(duì)由上述實(shí)施例1～3和比較例1～2得到的偏振片進(jìn)行了評(píng)估，作為光學(xué)特性測(cè)定了單體的透射率和偏光度。使用表面粗糙度形狀測(cè)定機(jī)(東京精密制，表面粗糙度形狀測(cè)定機(jī)サ-フコム470A)測(cè)定了中心線平均粗糙度(Ra)和形成條紋的凹凸平均間隔(Sm)。此外，利用眼睛觀察辨認(rèn)有沒(méi)有條紋。其結(jié)果如表1所示。
表1偏振鏡 偏振 片回潮率 透射率偏光度表面凹凸的測(cè)定 目測(cè)判定(％) (％) (％) Ra(μm) Sm(mm)比較例14 43.8 99.95 0.08 0.75 有明顯的條紋實(shí)施例16 43.8 99.95 0.03 1.81 條紋不明顯實(shí)施例215 43.8 99.94 0.01以下 不能測(cè)定 無(wú)條紋實(shí)施例326 43.8 99.95 0.01以下 不能測(cè)定 無(wú)條紋比較例235 43.8 99.90 0.01以下 不能測(cè)定 無(wú)條紋由表1可知，本發(fā)明的偏振片(實(shí)施例2～3)，其表面粗糙度的中心線平均粗糙度(Ra)低，凹凸的平均間隔(Sm)不能測(cè)定，根據(jù)目測(cè)判定無(wú)條紋。在實(shí)施例1的偏振片中，用眼睛觀察條紋不明顯，實(shí)用上沒(méi)有問(wèn)題。
與此相對(duì)，比較例1的偏振片因濕度條件在本發(fā)明的范圍之外，故表面粗糙度的中心線平均粗糙度(Ra)低，凹凸的平均間隔(Sm)大，根據(jù)目測(cè)判定有條紋。比較例2的偏振片，其表面粗糙度的中心線平均粗糙度(Ra)和凹凸的平均間隔(Sm)雖然良好，但光學(xué)特性的偏光度差，進(jìn)而，在面內(nèi)可以看到不勻，外觀不太好。
如以上說(shuō)明的那樣，本發(fā)明的偏振片的制造方法，在將保護(hù)層粘貼在偏振鏡的一面或兩面時(shí)，上述偏振鏡的回潮率為5％～30％，由此，可以提供一種偏振片的制造方法和液晶顯示裝置，不會(huì)發(fā)生因偏振膜的延伸而在保護(hù)層的表面引起的記錄的溝狀凹凸，即使反射后再來(lái)看，也能看到鮮明的反射圖像，外觀也得到了改善。此外，若按照本發(fā)明的制造方法，可以提供透射率在35％以上、偏光度在90％以上的偏振片。
權(quán)利要求
1.一種偏振片的制造方法，是制造偏振鏡的一面或兩面粘貼保護(hù)層的偏振片的方法，其特征在于與保護(hù)層粘貼時(shí)的偏振鏡的回潮率為5％～30％。
2.權(quán)利要求1記載的偏振片的制造方法，其特征在于與偏振片的延伸軸方向垂直的方向的表面粗糙度按照中心線平均粗糙度計(jì)算最好在0.04μm以下。
3.權(quán)利要求1記載的偏振片的制造方法，其特征在于經(jīng)過(guò)粘接層將偏振鏡和保護(hù)層粘貼在一起。
4.權(quán)利要求1記載的偏振片的制造方法，其特征在于用包含具有二色性的碘或二色性染料的染色浴對(duì)親水性高分子薄膜進(jìn)行染色，用包含交聯(lián)劑的交聯(lián)浴進(jìn)行交聯(lián)，同時(shí)進(jìn)行延伸，這樣來(lái)制造偏振鏡。
5.權(quán)利要求4記載的偏振片的制造方法，其特征在于親水性高分子薄膜是聚乙烯醇系薄膜。
6.權(quán)利要求1記載的偏振片的制造方法，其特征在于進(jìn)而積層反射板而形成反射型偏振片。
7.權(quán)利要求1記載的偏振片的制造方法，其特征在于進(jìn)而積層半透過(guò)反射板而形成半透過(guò)反射型偏振片。
8.權(quán)利要求1記載的偏振片的制造方法，其特征在于進(jìn)而積層相位差板或λ板而形成橢圓或圓偏振片。
9.權(quán)利要求1記載的偏振片的制造方法，其特征在于進(jìn)而積層視角補(bǔ)償薄膜而形成偏振片。
10.權(quán)利要求1記載的偏振片的制造方法，其特征在于進(jìn)而通過(guò)接合劑或粘接劑來(lái)積層輝度提升薄膜，形成偏振片。
11.一種液晶顯示裝置，其特征在于在液晶單元的至少一側(cè)具有通過(guò)將保護(hù)層粘貼在與保護(hù)層粘貼時(shí)的回潮率為5％～30％的偏振鏡的一面或兩面上而形成的偏振片。
全文摘要
提供一種偏振片的制造方法及液晶顯示裝置，該偏振片不會(huì)因偏振光膜的延伸而在保護(hù)層表面上產(chǎn)生記錄的溝狀凹凸，即使通過(guò)反射也能得到鮮明的反射圖像，同時(shí)外觀也得到了改善。在偏振鏡的一面或兩面粘貼保護(hù)層時(shí)，偏振鏡的回潮率在5％～30％的范圍內(nèi)(偏振鏡的回潮率的測(cè)定方法是根據(jù)粘貼前偏振鏡的重量(A)和將該偏振鏡放入120℃的干燥機(jī)中7小時(shí)后的偏振鏡的重量(B)用偏振鏡的回潮率(％)＝[(A－B)/B]×100求出)。
文檔編號(hào)G02B1/08GK1412579SQ0113036
公開(kāi)日2003年4月23日 申請(qǐng)日期2001年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月16日
發(fā)明者濱本英二, 杉野洋一郎, 土本一喜, 近藤千里, 楠本誠(chéng)一 申請(qǐng)人:日東電工株式會(huì)社