专利名称：偏光板及包括偏光板的液晶显示器的制作方法
技术领域：
本发明的方面涉及一种偏光板、一组偏光板和包括偏光板的液晶显示器。更具体而言，本发明涉及一种偏光板、一组偏光板和包括偏光板的液晶显不器，偏光板能够抑制虹污点的生成，能够确保一致的质量和视角，并具有优良的价格竞争力。
背景技术：
偏光板被放置在液晶显示面板的两侧上来控制光的方向，以便显现液晶显示器的显示图案。液晶显示器的应用已从初始阶段的小型设备不断扩展到笔记本电脑、LCD监控器、LCD彩色投影仪、LCD电视、汽车导航系统、个人电话、户外/室内测量仪器等。特别地，在诸如LCD监控器和LCD电视的一些应用中，经常使用具有高亮度的背光单元。因而，用于偏光板的偏光膜也需要比传统偏光膜具有改进的性能。偏光板包括偏光器和附接到偏光器两侧的保护膜。保护膜主要用于保护具有较弱机械强度的偏光器。进一步，保护膜能够通过拉伸的适当延迟来补偿视角。三醋酸纤维素(TAC)膜被广泛用作保护膜。然而，三醋酸纤维素膜比一般的聚合物膜更昂贵。因而，聚合物膜已用作保护膜，并且特别地，已开发包括由聚对苯二甲酸乙二醇酯膜制成的保护膜的偏光板。然而，聚对苯二甲酸乙二醇酯膜在附接到偏光板时通过较低的伸长比而拉伸，因而，当膜在以高伸长比拉伸之后应用到液晶显示器时，由于膜的机械强度不足以及因生成虹污点而产生的较差图像质量，在确保膜的物理性质方面存在一些难题
发明内容
本发明的一个方面提供一种偏光板，其包括:偏光器；和形成在所述偏光器的至少一侧上的至少一个保护膜。在此，保护膜对550nm波长可具有大于大约10，OOOnm的平面内延迟(Re)，如通过等式I进行计算:[等式I]Re= (nx-ny) X d,其中nx和ny分别为沿保护膜的x轴线方向和y轴线方向的折射率，d (nm)为保护膜的厚度。偏光板可通过顺序堆叠延迟膜、偏光器和保护膜而形成。保护膜对550nm波长可具有大约10，IOOnm到大约50，OOOnm的平面内延迟(Re)。保护膜对550nm波长可具有大约2.0或更小的Nz，如通过等式3进行计算:[等式3]Nz= (nx-nz) / (nx-ny),其中nx、ny和nz分别为沿保护膜的x轴线方向、y轴线方向和z轴线(厚度)方向的折射率。保护膜对550nm波长可具有从大约1.5变化到大约1.7的Nz。
保护膜对550nm波长可具有大约0.1到0.2的nx_ny。保护膜可为聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。本发明的另一方面提供一组偏光板,包括:第一偏光板；和第二偏光板，其中所述第一偏光板和所述第二偏光板中的每一个可包括偏光器和形成在所述偏光器的至少一侧上的至少一个保护膜。在此，保护膜中的至少一个对550nm波长可具有大于大约10，OOOnm的平面内延迟(Re)。第一偏光板和第二偏光板中的每一个可通过顺序堆叠延迟膜、偏光器和对550nm波长具有大于大约10，OOOnm的平面内延迟(Re)的保护膜而形成。第二偏光板的保护膜对550nm波长可具有大于大约10，OOOnm的平面内延迟(Re)，第一偏光板的保护膜对550nm波长可具有大约10，OOOnm或更小的平面内延迟(Re)。 保护膜对550nm波长可具有大约2.0或更小的Nz，如通过等式3进行计算:[等式3]Nz= (nx-nz) / (nx-ny),其中nx、ny和nz分别为沿保护膜的x轴线方向、y轴线方向和z轴线(厚度)方向的折射率。本发明的又一方面提供一种液晶显示器，其包括:液晶显示面板；放置在所述液晶显示面板的后侧上的背光单元；放置在所述液晶显示面板的前侧上的第一偏光板；以及放置在所述液晶显示面板与所述背光单元之间的第二偏光板，其中所述第一偏光板和所述第二偏光板中的每一个包括偏光器和形成在所述偏光器的至少一侧上的至少一个保护膜。在此，保护膜中的至少一个对550nm波长具有大于大约10，OOOnm的平面内延迟(Re)。第一偏光板和第二偏光板中的每一个可通过顺序堆叠延迟膜、偏光器和对550nm波长具有大于大约10，OOOnm的平面内延迟(Re)的保护膜而形成。第二偏光板的保护膜在对550nm波长可具有大于大约10，OOOnm的平面内延迟(Re)，第一偏光板的保护膜对550nm波长可具有大约10，OOOnm或更小的平面内延迟(Re)。保护膜对550nm波长具有大约2.0或更小的Nz，如通过等式3进行计算:[等式3]Nz= (nx-nz) / (nx-ny),其中nx、ny和nz分别为沿保护膜的x轴线方向、y轴线方向和z轴线(厚度)方向的折射率。保护膜可为聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。
图1为根据本发明一个实施例的偏光板的剖视图。图2为根据本发明一个实施例的液晶显示器的剖视图。图3为根据本发明一个实施例的保护膜的概念图。
具体实施例方式在本发明的一个方面中，偏光板可包括偏光器和形成在偏光器的至少一侧上的至少一个保护膜，其中保护膜对550nm波长可具有大于大约10，OOOnm的平面内延迟(Re)。
保护膜对550nm波长可具有大于大约10，OOOnm的平面内延迟(Re)。当保护膜的平面内延迟(Re)在550nm波长时小于或等于大约10，OOOnm时，包括保护膜的偏光板会遇到问题，例如虹污点、通过液晶显示器横向侧的漏光、延迟根据入射角的明显变化以及延迟根据波长的极大不同。平面内延迟(Re)在波长550nm时优选可从大约10，IOOnm变化到大约50，OOOnm,更优选从大约10，IOOnm变化到大约15，500nm。通常，平面内延迟(Re )可通过等式I进行计算:[等式I]Re= (nx-ny) X d,其中nx和ny分别为沿保护膜的x轴线方向和y轴线方向的折射率，d (nm)为保护膜的厚度。在保护膜中，ny-ny对550nm波长可从大约0.1变化到大约0.2。在该范围内，能够防止生成虹污点，并且，由于延迟根据入射角和波长的变化能够保持较小，因而保护膜能够不具有虹污点。沿保护膜的厚度方向(Rth)的延迟对550nm波长可为大约15，OOOnm或更小，如通过等式2计算:[等式2]Rth= ((nx+ny) /2_nz) X d,其中nx、ny和nz分别为沿保护膜的x轴线方向、y轴线方向和z轴线(厚度)方向的折射率，d (nm)为保护膜的厚度。优选地，Rth在波长550nm时可从大约10，OOOnm变化到大约12，OOOnm。Nz表示双轴度，并可通过等式3进行计算:[等式3]Nz= (nx-nz) / (nx-ny),其中nx、ny和nz分别为沿保护膜的x轴线方向、y轴线方向和z轴线(厚度)方向的折射率。在波长550nm时，保护膜优选可具有大约2.0的Nz或更小，更优选从大约1.5到大约1.7。图3为保护膜的概念图。参见图3，保护膜300可具有沿保护膜的长度方向的x轴线方向、沿保护膜的宽度方向的y轴线方向和沿保护膜的厚度方向的z轴线方向。保护膜可具有大约25 μ m到大约500 μ m的厚度。在该范围内，保护膜能够通过附接到偏光器而用于偏光板。保护膜优选可具有从大约25 μ m到大约200 μ m的厚度，更优选从大约25 μ m到大约115 μ m的厚度。保护膜可由从纤维素、聚酯、环状聚烯烃、聚碳酸酯、聚醚砜、聚砜、聚酰胺、聚酰亚胺、聚烯烃、聚芳酯、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯及其混合物组成的组中选择的材料制成，而不限制于此。优选地，可使用由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)组成的聚酯膜。在本发明中，在制造偏光板时一般使用的任意偏光器可在没有限制的情况下使用。偏光器可通过利用碘或二色性染料对聚乙烯醇膜染色并沿一定方向拉伸染色膜拉而形成。特别地，可通过溶胀、染色和拉伸，可选地结合交联来制造偏光器。制造偏光器的每个步骤在本领域中众所周知。
偏光器可具有大约20 μ m到大约30 μ m的厚度，但不限于此。保护膜可通过任意合适方法被附接到偏光器。例如，保护膜可经由粘合层被附接到偏光器。粘合层可利用诸如水基粘合剂、压敏粘合剂等的普通粘合剂而形成。在根据本发明的偏光板中，保护膜可被附接到偏光器的一侧或两侧。优选地，保护膜可被附接到偏光器的一侧。在此情况下，偏光板可进一步延迟。根据本发明的偏光板可通过顺序堆叠延迟膜、偏光器和在550nm时具有大于大约10，OOOnm的平面内延迟(Re)的保护膜而形成。在一个实施例中，延迟膜可经由压敏粘合剂被附接到液晶显示面板。在根据本发明的偏光板中，保护膜可进一步包括表面涂覆层。优选地，表面涂覆层可形成在偏光器与保护膜之间。保护膜通常具有疏水表面。特别地，当聚对苯二甲酸乙二醇酯膜用作保护膜时，可增大保护膜的疏水性。为了使用用于偏光板的这种保护膜，需要修改保护膜的表面，以使膜的疏水表面能够变成亲水表面。利用氢氧化钠修改纤维素膜的表面的传统表面修改能够提供聚对苯二甲酸乙二醇酯保护膜的表面的不充分修改，或者会损坏聚对苯二甲酸乙二醇酯保护膜的表面。因而，包括含有疏水和亲水官能团的底层涂料的表面涂覆层可形成在保护膜上。含有疏水和亲水官能团的底层涂料的示例可包括聚酯树脂、聚醋酸乙烯树脂及其组合，但不限于此。通过对保护膜添加表面涂覆层以使机械性能最大同时使透湿性最小，偏光板可展示出抵抗外部条件的高抵抗性。进一步，形成在保护膜与偏光器之间的表面涂覆层可增大其间的粘合。图1为根据本发明一个实施例的偏光板的剖视图。参见图1，根据该实施例的偏光板可包括偏光器2和堆叠在偏光器2—侧上的保护膜3。在偏光板中，偏光器2可堆叠在延迟膜I的上侧上，保护膜3可堆叠在偏光器2的上侧上。延迟膜I可通过粘合层(未显示)附接到液晶显示面板(未显示)。在该发明中，可在没有限制的情况下使用一般用于偏光板并具有延迟补偿特性的任意延迟膜。延迟膜可用于补偿λ/4相位差。延迟膜可由丙烯酯化合物、纤维素化合物或其组合形成。优选地，延迟膜可由纤维素膜、更优选地由三醋酸纤维素(TAC)膜形成。延迟膜可通过调节穿过液晶显示面板的光学性能来调节延迟或改进视角特性。延迟膜可具有从大约IOym变化到大约100 μπι的厚度。在该范围内，延迟膜能够对液晶显示器提供光学补偿效果和所需的偏光性能，并能够防止变色和污点生成。优选地，延迟膜可具有从大约40 μ m变化到大约80 μ m的厚度通常，液晶显示器可包括液晶显示面板、背光单元和偏光板。根据本发发明的偏光板在液晶显示器中可用作上偏光板或下偏光板。如在此使用的术语“上偏光板”可表示放置在液晶显示面板的前侧上的偏光板，在此使用的术语“下偏光板”可表示介于液晶显示面板的后侧与背光单元之间的偏光板。在本发明的另一方面中，一组偏光板可包括偏光板。该组偏光板可包括第一偏光板和第二偏光板。在此，第一偏光板和第二偏光板中的每一个可包括偏光器和形成在偏光器的至少一侧上的至少一个保护膜。保护膜中的至少一个对550nm波长可具有大于大约10，OOOnm的平面内延迟(Re )。
第一偏光板和第二偏光板可分别用作放置在液晶显示面板的前侧上的上偏光板和介于液晶显示面板的后侧与背光单元之间的下偏光板。假设第一偏光板能够用作放置在液晶显示面板的前侧上的上偏光板，第二偏光板能够用作介于液晶显示面板的后侧与背光单元之间的下偏光板。第一偏光板和第二偏光板中的每一个可通过顺序堆叠延迟膜、偏光器和保护膜而形成。在一个实施例中，第一偏光板和第二偏光板中的每一个的保护膜对550nm波长可具有大于大约10，OOOnm的平面内延迟(Re)。第一偏光板和第二偏光板的保护膜的平面内延迟(Re)对550nm波长可相等或不同。第一偏光板和第二偏光板中的每一个的保护膜对550nm波长优选可具有从大约10，IOOnm到大约50，OOOnm、更优选从大约10，IOOnm到大约15，500nm的平面内延迟(Re)。在另一实施例中，第二偏光板的保护膜对550nm波长可具有大于大约10，OOOnm的平面内延迟(Re)，第一偏光板的保护膜对550nm波长可具有大约10，OOOnm或更小的平面内延迟(Re)。第二偏光板的保护膜对550nm波长优选可具有从大约10，IOOnm到大约50，OOOnm，更优选从大约10，IOOnm到大约15，500nm的平面内延迟(Re)。第一偏光板的保护膜对550nm波长优选可具有从大约2，OOOnm到大约10，OOOnm,更优选从大约2，750nm到大约8，250nm的平面内延迟(Re)。在本发发明的进一步方面中，液晶显示器可包括以上的偏光板或一组偏光板。特别地，液晶显示器可包括液晶显示面板、放置在液晶显示面板的后侧上的背光单元、放置在液晶显示面板的前侧上的第一偏光板和介于液晶显示面板与背光单元之间的第二偏光板。在此，第一偏光板和第二偏光板中的每一个包括偏光器和形成在偏光器的至少一侧上的至少一个保护膜。保护膜中的至少一个对550nm波长可具有大于大约10，OOOnm的平面内延迟(Re)。图2为根据本发明一个实施例的液晶显示器的剖视图。参见图2，液晶显示器100可包括液晶显示面板103、放置在液晶显示面板103的后侧上的背光单元104、放置在液晶显示面板103的前侧上的第一偏光板101和介于液晶显示面板103与背光单元104之间的第二偏光板102。背光单元104可包括光导板、反射片、扩散片等。第一偏光板101可包括堆叠在偏光器22—侧上的一个保护膜23。尽管保护膜23被例不为堆叠在偏光器22 —侧上,但其可堆叠在偏光器22两侧上。第一偏光板101可进一步包括形成在偏光器22另一侧上的延迟膜21。保护膜23和延迟膜21可经由粘合层(未显示)附接到偏光器22，并且延迟膜21可经由粘合层(未显示)附接到液晶显示面板103。第二偏光板102可包括堆叠在偏光器32 —侧上的一个保护膜33。尽管保护膜33被例不为堆叠在偏光器32 —侧上,但其可堆叠在偏光器32两侧上。第二偏光板102可进一步包括形成在偏光器32另一侧上的延迟膜31。保护膜33和延迟膜31可经由粘合层(未显示)附接到偏光器32，并且延迟膜31可经由粘合层(未显示)附接到液晶显示面板103。在根据本发明的液晶显示器中，保护膜中的至少一个对550nm波长可具有大于大约10，OOOnm的平面内延迟(Re)。第一偏光板和第二偏光板中的每一个可通过顺序堆叠延迟膜、偏光器和保护膜而形成。在一个实施例中，第一偏光板和第二偏光板中的每一个的保护膜对550nm波长可具有大于大约10，OOOnm的平面内延迟(Re)。第一偏光板和第二偏光板的保护膜的平面内延迟(Re)对550nm波长可相等或不同。第一偏光板和第二偏光板中的每一个的保护膜对550nm波长优选可具有从大约10，IOOnm到大约50，OOOnm、更优选从大约10，IOOnm到大约15，500nm的平面内延迟(Re)。在另一实施例中，第二偏光板的保护膜对550nm波长可具有大于大约10，OOOnm的平面内延迟(Re)，第一偏光板的保护膜对550nm波长可具有大约10，OOOnm或更小的平面内延迟(Re)。第二偏光板的保护膜对550nm波长优选可具有从大约10，IOOnm到大约50，OOOnm，更优选从大约10，IOOnm到大约15，500nm的平面内延迟(Re)，第一偏光板的保护膜对550nm波长优选可具有从大约2，OOOnm到大约10，OOOnm,更优选从大约2，750nm到大约8，250nm的平面内延迟(Re)。接下来，将参照以下示例更详细解释本发明的构成和功能。这些示例被提供为仅用于例示目的，无论如何不应被理解成限制本发明。在此将省略对本领域技术人员明显的细节描述。示例和比较示例的偏光板的详细规格如下:(I)偏光器由聚乙烯醇膜制成(厚度:60μπι、VF-PS6000、Kuraray C0., Ltd.,日本)。(2)保护膜由PET膜制成，具有:a) 15，500nm 的平面内延迟(厚度:115 μ m、A4300、Toyobo C0., Ltd.,日本)，b) 10，IOOnm 的平面内延迟(厚度:100 μπι、TA016、Toyobo C0.,Ltd.，日本)，c)8，250nm 的平面内延迟(厚度:75ym、TA014、Toyobo C0.，Ltd.，日本)，d) 5，500nm 的平面内延迟(厚度:75 μ m、TA015、Toyobo C0., Ltd.,日本)，e) 4，180nm 的平面内延迟(厚度:38 μ m、A2406、Toyobo C0., Ltd.,日本)，以及f)2，750nm 的平面内延迟(厚度:25ym、A1100、Toyobo C0.，Ltd.，日本)。*平面内延迟对550nm波长通过等式I进行计算。(3)延迟膜由三醋酸纤维素膜制成(厚度MOynuKCADR-UFuji C0.，Ltd.，日本)；以及(4)表面涂覆层利用聚酯涂覆溶液形成。示例I至7偏光器通过对聚乙烯醇膜进行染色并进行拉伸而制备。具体地，偏光器通过在60°C时对聚乙烯醇膜拉伸初始长度的3倍、然后在40°C的水硼酸溶液中对该膜再次拉伸
2.5倍而制备。延迟膜利用粘合剂(Z_200、Nippon Goshei C0., Ltd.,日本)被附接到偏光器的一侦lK第一偏光板和第二偏光板中的每一个通过在表I中列出的保护膜上形成表面涂覆层且然后利用粘合剂(Z-200, Nippon Goshei C0.，Ltd.，Japan)将保护膜附接到偏光器的另一侧而制备。为了方便，假设液晶显示器包括液晶显示面板和放置在液晶显示面板的后侧上的背光单兀，第一偏光板被规定为放置在液晶显不面板的前侧上的偏光板，第二偏光板被规定为介于液晶显示面板与背光单元之间的偏光板。比较示例1至3第一偏光板和第二偏光板以与不例I至7中相同的方式制备,除了第一偏光板和第二偏光板的保护膜如表I中列出的那样制备。表权利要求
1.一种偏光板,包括: 偏光器；和 形成在所述偏光器的至少一侧上的至少一个保护膜，所述保护膜对550nm波长具有大于10，OOOnm的平面内延迟Re,如通过等式I进行计算: [等式I] Re= (nx-ny) X d, 其中nx和ny分别为沿所述保护膜的x轴线方向和y轴线方向的折射率，d为所述保护膜的厚度。
2.根据权利要求1所述的偏光板，其中所述偏光板通过顺序堆叠延迟膜、所述偏光器和所述保护膜而形成。
3.根据权利要求1所述的偏光板，其中所述保护膜对550nm波长具有10，IOOnm到50，OOOnm的平面内延迟Re。
4.根据权利要求1所述的 偏光板，其中所述保护膜对550nm波长具有2.0或更小的Nz，Nz通过等式3进行计算: [等式3]Nz=(nx-nz)/(nx-ny), 其中nx、ny和nz分别为沿所述保护膜的所述x轴线方向、所述y轴线方向和沿厚度方向的z轴线方向的折射率。
5.根据权利要求4所述的偏光板，其中所述保护膜具有从1.5变化到1.7的Nz。
6.根据权利要求1所述的偏光板，其中所述保护膜对550nm波长具有0.1到0.2的nx-nyο
7.根据权利要求1所述的偏光板，其中所述保护膜为聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。
8.—组偏光板,包括:第一偏光板；和第二偏光板，其中所述第一偏光板和所述第二偏光板中的每一个包括偏光器和形成在所述偏光器的至少一侧上的至少一个保护膜，所述保护膜中的至少一个对550nm波长具有大于10，OOOnm的平面内延迟Re。
9.根据权利要求8所述的一组偏光板,其中所述第一偏光板和所述第二偏光板中的每一个通过顺序堆叠延迟膜、所述偏光器和对550nm波长具有大于10，OOOnm的平面内延迟Re的所述保护膜而形成。
10.根据权利要求8所述的一组偏光板，其中所述第二偏光板的所述保护膜对550nm波长具有大于10，OOOnm的平面内延迟Re，所述第一偏光板的所述保护膜对550nm波长具有10,OOOnm或更小的平面内延迟Re。
11.根据权利要求8所述的一组偏光板，其中所述保护膜对550nm波长具有2.0或更小的Nz, Nz通过等式3进行计算: [等式3]Nz=(nx-nz)/(nx-ny), 其中nx、ny和nz分别为沿所述保护膜的x轴线方向、y轴线方向和沿厚度方向的z轴线方向的折射率。
12.—种液晶显不器,包括: 液晶显示面板；放置在所述液晶显示面板的后侧上的背光单元；以及 根据权利要求8所述的一组偏光板； 其中所述第一偏光板被放置在所述液晶显示面板的前侧上，所述第二偏光板介于所述液晶显示面板与所述背光单元之间。
13.根据权利要求12所述的液晶显示器，其中所述第一偏光板和所述第二偏光板中的每一个通过顺序堆叠延迟膜、所述偏光器和对550nm波长具有大于10，OOOnm的平面内延迟Re的所述保护膜而形成。
14.根据权利要求12所述的液晶显示器，其中所述第二偏光板的所述保护膜对550nm波长具有大于10，OOOnm的平面内延迟Re，所述第一偏光板的所述保护膜对550nm波长具有10,OOOnm或更小的平面内延迟Re。
15.根据权利要求12所述的液晶显示器，其中所述保护膜对550nm波长具有2.0或更小的Nz, Nz通过等式3进行计算: [等式3]Nz=(nx-nz )/(nx-ny), 其中nx、ny和nz分别为沿所述保护膜的x轴线方向、y轴线方向和沿厚度方向的z轴线方向的折射率。
16.根据权利要求12所述的液晶显示器，其中所述保护膜为聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。
全文摘要
本发明涉及一种偏光板、一组偏光板和包括偏光板的液晶显示器。更具体而言，本发明涉及一种偏光板、一组偏光板和包括偏光板的液晶显示器，偏光板能够抑制虹污点的生成，能够确保一致的质量和视角，并具有优良的价格竞争力。
文档编号G02B1/10GK103176234SQ201210559009
公开日2013年6月26日 申请日期2012年12月20日 优先权日2011年12月26日
发明者申光浩, 申东允, 朴银洙, 郑海龙, 徐银卿 申请人:第一毛织株式会社