專利名稱:起偏振器用保護(hù)膜和使用其的偏振片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及用于液晶顯示裝置等的偏振片的起偏振器用保護(hù)膜和使用該起偏振器用保護(hù)膜的偏振片。
背景技術(shù):
在液晶顯示裝置等中安裝使用的偏振片20,一直使用例如圖1所示構(gòu)成的偏振片。即,用成為保護(hù)層的起偏振器用保護(hù)膜3通過膠粘劑7夾持起偏振器4的兩面從而構(gòu)成偏振膜10。在偏振膜10的單側(cè)上通過粘接劑6粘貼偏振膜用保護(hù)膜1。在偏振膜10的另一側(cè)上粘接相位差膜5,在其上通過粘接劑6粘貼偏振膜用脫模保護(hù)膜2,該偏振膜用脫模保護(hù)膜2是在與偏振膜用保護(hù)膜1相同構(gòu)成的薄膜的單面上涂布脫模劑8得到的。
起偏振器4使用使碘或二色性染料吸附于聚乙烯醇等親水性高分子構(gòu)成的薄膜上并進(jìn)行拉伸取向而形成的起偏振器。保持起偏振器4的耐久性和機(jī)械特性的起偏振器用保護(hù)膜3,必須在光學(xué)上是透明的,即不易出現(xiàn)雙折射,具有耐熱性,機(jī)械強(qiáng)度高,表面平滑,而且與膠粘劑7、粘接劑6具有良好的粘附性,使用三乙酰基纖維素等未取向薄膜。為了得到鮮明的色彩和精細(xì)的圖像,要求相位差膜5在整個(gè)面上得到均一的雙折射,即使在高溫高濕的嚴(yán)酷條件下,光學(xué)性質(zhì)也不發(fā)生變化,其一直使用聚碳酸酯的單向拉伸膜等。
偏振膜用保護(hù)膜1和偏振膜用脫模保護(hù)膜2的使用目的是在偏振膜10的流通過程或向液晶顯示裝置的安裝過程等中防止污染或損傷偏振膜10或相位差膜5的表面,希望通過粘接劑6將它們粘接到偏振膜10或相位差膜5上,安裝到液晶顯示裝置上時(shí)容易剝離。特別是在偏振膜用脫模保護(hù)膜2中,優(yōu)選在與粘接劑6的粘接面上涂布脫模劑8,從而有利于剝離。
作為起偏振器用保護(hù)膜3,基于上述的必要特性,可以使用三乙?;w維素等纖維素系薄膜、聚酯膜、聚丙烯酸膜、聚碳酸酯膜、聚醚砜膜等。為了保護(hù)起偏振器4的兩面,這些起偏振器用保護(hù)膜3通過膠粘劑7夾持起偏振器4的兩面從而構(gòu)成偏振膜10。如上所述,使用的起偏振器4是在聚乙烯醇等親水性高分子構(gòu)成的薄膜上吸附碘或二色性染料并使其拉伸取向而得到的,由于拉伸取向后進(jìn)行熱固定則碘揮發(fā),因此不實(shí)施熱固定而使用。因此周圍的溫度變化或濕度變化會(huì)使其明顯地伸縮。因此,夾持起偏振器4并對(duì)溫度變化或濕度變化引起的變形進(jìn)行約束的起偏振器用保護(hù)膜3,必須使用膠粘劑7進(jìn)行粘接,在不產(chǎn)生碘揮發(fā)的90℃以下進(jìn)行加熱固化,不能在不使用膠粘劑的情況下使其與基板膜直接熱粘接,或使用高溫下加熱固化的通常的膠粘劑與起偏振器用保護(hù)膜粘接。通過低溫加熱而固化的膠粘劑為特殊物質(zhì),價(jià)格高,而且需要膠粘劑的涂布工序,因此對(duì)偏振片的成本降低構(gòu)成大的障礙。
本發(fā)明的目的在于提供雙折射極小且可以直接熱粘接到起偏振器上的起偏振器用保護(hù)膜、和使用該起偏振器用保護(hù)膜的廉價(jià)的偏振片。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一種起偏振器用保護(hù)膜由在聚碳酸酯膜的單面上層合聚酯膜而形成的兩層薄膜構(gòu)成,其特征在于兩層薄膜為未取向薄膜。
此外,本發(fā)明的另一種起偏振器用保護(hù)膜由在聚碳酸酯膜的單面上層合聚酯膜并在另一面上層合聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯膜而形成的三層薄膜構(gòu)成,其特征在于三層薄膜為未取向薄膜。
上述兩層薄膜或三層薄膜的特征在于聚碳酸酯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為100℃以上,聚酯的熔點(diǎn)為235℃以下,此外,聚酯膜為對(duì)苯二甲酸乙二醇酯/間苯二甲酸乙二醇酯共聚物,或用環(huán)己烷二甲醇代替對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的醇成分的一部分而形成的共聚物。
此外,本發(fā)明的偏振片是使用了上述任一起偏振器用保護(hù)膜的偏振片。
圖1為表示偏振片構(gòu)成的一例的截面示意圖。圖2為表示本發(fā)明兩層起偏振器用保護(hù)膜構(gòu)成的一例的截面示意圖。圖3為表示本發(fā)明三層起偏振器用保護(hù)膜構(gòu)成的一例的截面示意圖。圖4為表示本發(fā)明偏振片構(gòu)成的一例的截面示意圖。圖5為表示本發(fā)明偏振片構(gòu)成的另一例的截面示意圖。
發(fā)明的最佳實(shí)施方案在本發(fā)明中,通過將在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為100℃以上的聚碳酸酯膜的單面上層合熔點(diǎn)235℃以下的聚酯膜而形成的未取向兩層薄膜、或在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為100℃以上的聚碳酸酯膜的單面上層合熔點(diǎn)235℃以下的聚酯膜并在另一面上層合聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯膜而形成的未取向三層薄膜作為起偏振器用保護(hù)膜,可以將起偏振器用保護(hù)膜直接熱粘接到起偏振器上。因此,已判明通過使用該起偏振器用保護(hù)膜,在不使用低溫加熱固化型的特殊的膠粘劑的情況下,可以以低成本制得偏振片。
以下,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明。
作為本發(fā)明的起偏振器用保護(hù)膜3,使用如圖2所示的在成為基材的聚碳酸酯膜30的單面上層合薄層的聚酯膜40而形成的兩層未取向薄膜、或如圖3所示的在成為基材的聚碳酸酯膜30的單面上層合薄層的聚酯膜40并在另一面上層合薄層的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯膜41而形成的三層未取向薄膜。聚碳酸酯膜30、聚酯膜40和聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯膜41用肉眼看為無色透明,此外,通過使其成為未取向的,幾乎無雙折射產(chǎn)生,在光學(xué)上也為無色的,對(duì)于偏振片20的光學(xué)缺陷的檢測(cè)不會(huì)產(chǎn)生不良影響。
聚碳酸酯為由雙環(huán)二元酚類與光氣衍生的碳酸酯樹脂,其特征是具有高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和耐熱性。作為聚碳酸酯,可以使用從雙酚類,例如從表1衍生的聚碳酸酯。
表1雙酚的種類
這些聚碳酸酯只要滿足上述條件,可以是均聚物,也可以是共聚物,或是共混物。
作為起偏振器4,使用在使碘或二色性染料吸附到聚乙烯醇等親水性高分子構(gòu)成的薄膜上后進(jìn)行拉伸取向得到的薄膜,但如果拉伸取向后熱固定則碘揮發(fā),因此不實(shí)施熱固定而使用。因此周圍的溫度變化或濕度變化會(huì)使其明顯地伸縮。因此,夾持起偏振器4并對(duì)溫度變化或濕度變化引起的變形進(jìn)行約束的起偏振器用保護(hù)膜3除了光學(xué)上透明外,還必須具有耐熱性。此外,在其外側(cè)粘著的偏振膜用保護(hù)膜1或偏振膜用脫模保護(hù)膜2,同樣也必須具有耐熱性和吸濕性。聚碳酸酯具有優(yōu)異的耐熱性,吸濕性小,機(jī)械強(qiáng)度也高,優(yōu)選玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為100℃以上,更優(yōu)選為150℃以上。如果玻璃化轉(zhuǎn)變溫度不足100℃,則有時(shí)對(duì)起偏振器4的約束力不足,聚碳酸酯膜自身收縮,在偏振片20上產(chǎn)生翹曲。
作為圖2所示的起偏振器用保護(hù)膜3,使用在成為基材的聚碳酸酯膜30的單面上層合薄層的聚酯膜40的薄膜。由于聚碳酸酯膜30不能與起偏振器4的聚乙烯醇等親水性高分子構(gòu)成的薄膜直接熱粘接,因此使可以與聚碳酸酯膜30和起偏振器4兩者熱粘接的聚酯膜作為薄的粘接層介于二者之間。未取向的聚酯膜可以在與熔點(diǎn)相比相當(dāng)?shù)偷臏囟认屡c這些薄膜熱粘接,但為了使其在90℃以下熱粘接,優(yōu)選聚酯的熔點(diǎn)為235℃以下,特別優(yōu)選含有10~25摩爾%間苯二甲酸乙二醇酯的對(duì)苯二甲酸乙二醇酯/間苯二甲酸乙二醇酯共聚物。此外,為了使熔點(diǎn)達(dá)到235℃以下,可以使用對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的醇成分的一部分被環(huán)己烷二甲醇置換的共聚物。
此外,在起偏振器用保護(hù)膜3上有時(shí)也可以不如圖1所示那樣通過粘接劑6被覆保護(hù)膜1,而是如圖5所示那樣只形成硬涂膜42。此外,有時(shí)在起偏振器用保護(hù)膜3上通過膠粘劑43粘接相位差膜5。在這些情況下,將樹脂溶解于有機(jī)溶劑中涂布形成,但成為基材的未取向的聚碳酸酯膜的耐有機(jī)溶劑性不足,如果使有機(jī)溶劑附著,則產(chǎn)生收縮,或產(chǎn)生白濁,變得不透明。用于這種用途時(shí),如圖3所示,使用在聚碳酸酯膜30的沒有層合聚酯膜40的面上層合了聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯膜41的三層薄膜。未取向的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯膜即使附著有機(jī)溶劑,也不產(chǎn)生收縮,作為聚碳酸酯膜的耐有機(jī)溶劑層有效地發(fā)揮作用。
上述的兩層薄膜的厚度優(yōu)選為聚酯(1~10μm)/聚碳酸酯(10~80μm)。此外,三層薄膜的厚度優(yōu)選為聚酯(1~10μm)/聚碳酸酯(10~80μm)/聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(1~10μm)。聚碳酸酯膜30的厚度如果不足10μm,即使用三層薄膜夾持起偏振器,也無法充分地對(duì)溫度變化或濕度變化引起的起偏振器的變形進(jìn)行約束。如果超過80μm,則約束的效果達(dá)到飽和,變得不經(jīng)濟(jì)。相對(duì)于該聚碳酸酯膜30的厚度,聚酯膜40和聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯膜41的厚度優(yōu)選分別為1/50~1/5。聚酯膜40的厚度如果不足1/50,則不能獲得與聚碳酸酯和起偏振器的足夠的粘附力。另一方面,如果聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯膜41的厚度不足1/50,則無法充分地賦予聚碳酸酯耐有機(jī)溶劑性。由于聚酯或聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度比聚碳酸酯低得多,溫度變化或濕度變化容易引起變形,如果相對(duì)于聚碳酸酯膜30的厚度增加,則由于起偏振器4和聚酯膜40、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯膜41兩者的變形,兩層薄膜或三層薄膜整體有可能變形。因此,如果聚酯膜40和聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯膜41的厚度分別超過1/5,則聚碳酸酯膜產(chǎn)生的拘束效果不足,由于溫度變化或濕度變化等外在因素,有可能產(chǎn)生變形。
上述的兩層薄膜和三層薄膜可以使用共擠出法等已知的薄膜制造方法制成。此外,兩層薄膜和三層薄膜可制造為長(zhǎng)尺帶狀的形狀,卷到卷取機(jī)上,然后邊從卷到卷取機(jī)上的狀態(tài)展開邊與起偏振器4或相位差膜5粘接,如果使聚酯膜40和/或聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯膜41的任一方或兩方含有0.05~3重量%的粒徑0.1~3.0μm的二氧化硅粉末等潤(rùn)滑劑,則可以順暢地進(jìn)行卷取作業(yè)或展開作業(yè)。如果不含有潤(rùn)滑劑,特別是卷到卷取機(jī)上的作業(yè)變得極為困難。潤(rùn)滑劑的粒徑和含量只要在上述范圍內(nèi),則對(duì)偏振片20的光學(xué)缺陷的檢測(cè)不會(huì)產(chǎn)生不良影響。
利用如上所述制成的、使用了未取向兩層薄膜或三層薄膜的起偏振器用保護(hù)膜3構(gòu)成偏振片20。即,當(dāng)使用兩層的起偏振器用保護(hù)膜時(shí),如圖4所示,用起偏振器用保護(hù)膜3夾持起偏振器4,使聚酯膜層與起偏振器4的兩面相接,在90℃以下的溫度下熱粘接,形成偏振膜10。此時(shí),為了提高粘接力,可以在起偏振器用保護(hù)膜的聚酯膜層上實(shí)施電暈處理。然后,在偏振膜10的單側(cè)通過粘接劑6粘貼偏振膜用保護(hù)膜1,在偏振膜10的另一側(cè)粘接相位差膜5,在其上面通過粘接劑6粘貼涂布了脫模劑8的偏振膜用脫模保護(hù)膜2,使脫模劑8與粘接劑6相接觸。
當(dāng)使用三層的起偏振器用保護(hù)膜3時(shí),如圖5所示,將透明丙烯酸樹脂等溶解于醋酸乙酯或甲基乙基酮等有機(jī)溶劑中,涂布到起偏振器用保護(hù)膜3的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯面上,形成硬涂膜42,將在起偏振器用保護(hù)膜3的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯面上形成硬涂膜42的薄膜與起偏振器4的一面相接觸,將膠粘劑43溶解于醋酸乙酯或甲基乙基酮等有機(jī)溶劑中,涂布到另一個(gè)三層的起偏振器用保護(hù)膜的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯面上,將形成的薄膜與起偏振器4的另一面相接觸,從而用起偏振器用保護(hù)膜3夾持起偏振器4,使起偏振器4的兩面分別與聚酯膜層接觸,在90℃以下的溫度下熱粘接,形成偏振膜10。隨后,在偏振膜10的沒有形成硬涂膜的一側(cè)粘接相位差膜5,在其上面通過粘接劑6粘貼涂布了脫模劑8的偏振膜用脫模保護(hù)膜2,使脫模劑8與粘接劑6相接觸。
實(shí)施例(實(shí)施例1)使碘吸附到聚乙烯醇上后,使其單向拉伸,制成起偏振器,使用1對(duì)熱輥(輥表面溫度90℃)在起偏振器的兩面上層合作為起偏振器用保護(hù)膜的由聚碳酸酯(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度123℃、膜厚70μm)和間苯二甲酸共聚聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(含有25摩爾間苯二甲酸乙二醇酯、膜厚10μm)構(gòu)成的兩層薄膜(總膜厚80μm),制成偏振膜。
(實(shí)施例2)作為起偏振器用保護(hù)膜,使用聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(熔點(diǎn)225℃、膜厚5μm)、聚碳酸酯(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度150℃、膜厚65μm)和間苯二甲酸共聚聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(含有15摩爾間苯二甲酸乙二醇酯、膜厚10μm)構(gòu)成的三層薄膜(總膜厚80μm),除此之外,進(jìn)行與實(shí)施例1相同的實(shí)驗(yàn)。
(比較例1)作為起偏振器用保護(hù)膜,使用聚碳酸酯(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度150℃)單層薄膜(膜厚80μm),除此之外,進(jìn)行與實(shí)施例1相同的實(shí)驗(yàn)。
(比較例2)作為起偏振器用保護(hù)膜,使用聚碳酸酯(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度150℃、膜厚70μm)、聚萘二甲酸乙二醇酯(膜厚10μm)構(gòu)成的兩層薄膜(總膜厚80μm),除此之外,進(jìn)行與實(shí)施例1相同的實(shí)驗(yàn)。結(jié)果示于表1。
(比較例3)作為起偏振器用保護(hù)膜,使用聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(熔點(diǎn)225℃、膜厚20μm)、聚碳酸酯(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度150℃、膜厚5μm)和間苯二甲酸共聚聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(含有15摩爾間苯二甲酸乙二醇酯、膜厚55μm)構(gòu)成的三層薄膜(總膜厚80μm),除此之外,進(jìn)行與實(shí)施例1相同的實(shí)驗(yàn)。
(粘附力)目視觀察有無層間剝離,對(duì)起偏振器和起偏振器用保護(hù)膜的粘附力進(jìn)行評(píng)價(jià)。此外,將樣品切割為寬15mm,沿180°方向拉伸起偏振器和起偏振器用保護(hù)膜,測(cè)定其強(qiáng)度(180°剝離強(qiáng)度的測(cè)定),進(jìn)行評(píng)價(jià)。
(形狀)目視對(duì)形狀進(jìn)行評(píng)價(jià)。
(單位透過率和偏振度)用分光光度計(jì)((株)日立制作所制U-4100)測(cè)定單位光線透過率和偏振度。
偏振度根據(jù)下式求得。
(T1-T2T1+T2)1/2×100(%)]]>這里,T1為將兩片偏振膜重合從而使起偏振器的取向方向相同的狀態(tài)下測(cè)定的光線透過率,T2為將兩片偏振膜重合從而使起偏振器的取向方向正交的狀態(tài)下測(cè)定的光線透過率。評(píng)價(jià)結(jié)果示于表2。
表2評(píng)價(jià)結(jié)果
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性如以上說明的那樣,本發(fā)明的用于液晶顯示裝置等的偏振片的起偏振器用保護(hù)膜,由在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為100℃以上的聚碳酸酯膜的單面上層合聚酯膜而形成的未取向兩層薄膜、或在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為100℃以上的聚碳酸酯膜的單面上層合聚酯膜并在另一面上層合聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯膜而形成的未取向三層薄膜構(gòu)成。上述的兩層薄膜或三層薄膜肉眼看是無色透明的,并且可以在不使用膠粘劑的情況下直接熱粘接到起偏振器上,因此可以以低成本制造偏振片。
兩層薄膜是在成為基材的聚碳酸酯膜的單面上層合聚碳酸酯膜的1/50~1/5厚度的薄層聚酯膜而形成。三層薄膜是在成為基材的聚碳酸酯膜的單面上層合聚酯膜并在另一面上層合聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯膜而形成,其中聚酯膜和聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯膜分別是聚碳酸酯膜的1/50~1/5厚度的薄層。聚碳酸酯具有100℃以上的高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,溫度變化或濕度變化不易引起變形,作為起偏振器用保護(hù)膜夾持由于這些外在因素而容易變形的起偏振器,可以防止具有起偏振器的偏振膜由于外在因素而產(chǎn)生變形。但是,未取向的聚碳酸酯的耐有機(jī)溶劑性不足,如果附著有機(jī)溶劑,則產(chǎn)生收縮,或產(chǎn)生白濁,變得不透明,因此在三層薄膜中,在聚碳酸酯膜的單面上層合薄的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯膜作為耐有機(jī)溶劑層。利用如上所述的構(gòu)成,由于聚碳酸酯膜沒有與有機(jī)溶劑直接接觸,因此起偏振器用保護(hù)膜不會(huì)產(chǎn)生收縮或白濁。
此外,本發(fā)明的偏振片的構(gòu)成是,在用起偏振器用保護(hù)膜夾持起偏振器的兩面并進(jìn)行熱粘接而形成的偏振膜的單側(cè)上,通過粘接劑粘貼偏振膜用保護(hù)膜,在偏振膜的另一側(cè)粘接相位差膜,在其上面通過粘接劑粘貼涂布了脫模劑的偏振膜用脫模保護(hù)膜,從而使脫模劑與粘接劑相接觸。即,本發(fā)明的偏振片,由于使用本發(fā)明的起偏振器用保護(hù)膜,可以不使用膠粘劑而直接熱粘接到起偏振器上,因此不需要膠粘劑的涂裝工序,可以以低成本進(jìn)行制造。
權(quán)利要求
1.起偏振器用保護(hù)膜,其由在聚碳酸酯膜的單面上層合聚酯膜而形成的兩層薄膜構(gòu)成。
2.權(quán)利要求1所述的起偏振器用保護(hù)膜,其中,所述兩層薄膜為未取向薄膜。
3.起偏振器用保護(hù)膜,其由在聚碳酸酯膜的單面上層合聚酯膜并在另一面上層合聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯膜而形成的三層薄膜構(gòu)成。
4.權(quán)利要求1所述的起偏振器用保護(hù)膜,其中,所述三層薄膜為未取向薄膜。
5.權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的起偏振器用保護(hù)膜,其中,聚碳酸酯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為100℃以上。
6.權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的起偏振器用保護(hù)膜,其中,聚酯的熔點(diǎn)為235℃以下。
7.權(quán)利要求6所述的起偏振器用保護(hù)膜,其中,聚酯為對(duì)苯二甲酸乙二醇酯/間苯二甲酸乙二醇酯共聚物。
8.權(quán)利要求6所述的起偏振器用保護(hù)膜,其中,聚酯為對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的醇成分的一部分被環(huán)己烷二甲醇置換而形成的共聚物。
9.偏振片,其使用權(quán)利要求1~8的任一項(xiàng)所述的起偏振器用保護(hù)膜。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供雙折射極小且可以直接熱粘接于起偏振器的起偏振器用保護(hù)膜、和使用該起偏振器用保護(hù)膜的廉價(jià)的偏振片。以在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為100℃以上的聚碳酸酯膜的單面上層合聚酯膜而形成的未取向兩層薄膜、或在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度100℃以上的聚碳酸酯膜的單面上層合聚酯膜并在另一面上層合聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯膜而形成的未取向三層薄膜作為起偏振器用保護(hù)膜,不使用膠粘劑而將這些基板膜熱粘接到起偏振器的兩側(cè),形成偏振膜,使用該偏振膜構(gòu)成偏振片。
文檔編號(hào)G02B5/30GK1613022SQ0282663
公開日2005年5月4日 申請(qǐng)日期2002年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月14日
發(fā)明者每田知正, 藤井行治, 福井剛 申請(qǐng)人:東洋鋼鈑株式會(huì)社