專利名稱：偏振板和包括該偏振板的光學顯示裝置的制作方法
技術領域：
本申請涉及一種偏振板和包括該偏振板的光學顯示裝置。更具體地，本發明涉及一種偏振板和包括該偏振板的光學顯示裝置，在所述偏振板中粘附于偏振器的上保護膜和下保護膜在軸向(MD)和橫向(TD)上具有一定范圍的熱膨脹系數比，從而防止偏振板的卷曲。
背景技術：
偏振板通常包括具有偏振功能的偏振器和粘附于偏振器的一面或兩面以保護偏振器的保護膜。根據安裝偏振板的光學顯示裝置的類型，延遲補償膜、結合層、粘附層、表面處理層等可另外疊置在偏振板的保護膜上。偏振板通常以半成品而不是成品的形式制造。偏振板通過壓敏粘附劑粘附于液晶單元，從而提供完成的光學顯示裝置。然而，如果在這個過程中出現偏振板的卷曲，就不能有效地進行偏振板向液晶單元的粘附。另外，卷曲的偏振板在向液晶單元的粘附過程中引起了氣泡的產生，或造成難以進行自身的粘附過程。而且，因為卷曲是由于粘附到偏振板上表面和下表面的保護膜的收縮而引起的，這種卷曲現象不利地影響了偏振板的耐久性。由于偏振板是雙軸取向膜的特性而出現了偏振板的卷曲，其中根據外部環境取向的聚合物隨著時間傾向于回到它的初始狀態。然而，粘附于液晶單元的偏振板基本上是由雙軸取向膜形成的以獲得延遲特性。因此，為了防止雙軸取向偏振板的卷曲現象，需要調整粘附偏振器的一面或兩面的保護膜的物理性質。

發明內容
本發明的一個方面提供了一種偏振板，所述偏振板包括:偏振器；粘附于所述偏振器一面的第一保護膜；和 粘附于所述偏振器另一面的第二保護膜，其中所述第一保護膜和所述第二保護膜的熱膨脹系數tl和t2之間的比例在約0.5至約2的范圍內，其中tl為所述第一保護膜在約25° C至約120° C的溫度下在橫向(TD)上測量的熱膨脹系數而t2為所述第二保護膜在約25° C至約120° C的溫度下在橫向(TD)上測量的熱膨脹系數，且其中所述第一保護膜和所述第二保護膜的熱膨脹系數ml和m2之間的比例在約0.5至約2的范圍內，其中ml為所述第一保護膜在約25° C至約120° C的溫度下在軸向(MD)上測量的熱膨脹系數而m2為所述第二保護膜在約25。C至約120° C的溫度時在軸向(MD)上測量的熱膨脹系數。所述第一保護膜和所述第二保護膜在約25。C至約120° C的溫度下在橫向(TD)上測量的熱膨脹系數可在約0.01ppm/° C至約0.04ppm/° C的范圍內。所述第一保護膜和所述第二保護膜在約25。C至約120° C的溫度下在軸向(MD)上測量的熱膨脹系數可在約0.02ppm/° C至約0.04ppm/° C的范圍內。T/Μ之比可在約0.5以上至小于約1.0的范圍內，或在大于約1.0至約1.5以下的范圍內，其中T為在約25° C至約120° C的溫度下在橫向(TD)上測量的所述第一保護膜和所述第二保護膜的熱膨脹系數之比中大于I的值，而M為在約25° C至約120° C的溫度下在軸向(MD)上測量的所述第一保護膜和所述第二保護膜的熱膨脹系數之比中大于I的值。所述第一保護膜和所述第二保護膜可由選自由纖維素、聚酯、環烯烴聚合物、聚碳酸酯、聚醚砜、聚砜、聚酰胺、聚酰亞胺、聚烯烴、多芳基化合物、聚乙烯醇、聚氯乙烯和聚偏二氯乙烯膜組成的組中的至少一種材料形成。所述第一保護膜可由三乙酰纖維素(TAC)膜組成，而所述第二保護膜可由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜或環烯烴聚合物(COP)膜組成。所述第一保護膜和所述第二保護膜可由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜組成。所述第一保護膜和所述第二保護膜可具有約10 μ m至約100 μ m的厚度。所述偏振板可通過粘附所述第一保護膜和所述第二保護膜至所述偏振器而制造。本發明的另一個方面提供了一種光學顯示裝置，所述光學顯示裝置包括根據本發明的所述偏振板。


圖1為根據本發明一個實施方式的偏振板的截面圖。
具體實施例方式在本發明的一個方面，偏振板可包括偏振器；粘附于偏振器一面的第一保護膜；和粘附于偏振器另一面的第二保護膜。圖1說明了根據本發明一個實施方式的偏振板。參見圖1，偏振板100可包括偏振器110、粘附于偏振器110上面的第一保護膜120a和粘附于偏振器110下面的第二保護膜120b。假定在約25° C至約120° C的溫度下在橫向(TD，保護膜的寬度方向)上測量時tl為第一保護膜的熱膨脹系數而t2為第二保護膜的熱膨脹系數，熱膨脹系數tl和t2之間的比例可在約0.5至約2的范圍內。如果該比例小于0.5或大于2，偏振板上會發生嚴重的卷曲，從而在面板上疊置的過程中引起缺陷，如分離和氣泡形成、翹邊等。如文中所使用的，在橫向上熱膨脹系數之間的比例可定義為t2/tl或tl/t2。當t2>tl時，該比例可定義為t2/tl，而當tl>t2時，該比例可定義為tl/t2，其中該比例可在約1.1至約1.8的范圍內。假定在約25° C至約120° C的溫度下在軸向(MD，保護膜的長度方向)上測量時ml為第一保護膜的熱膨脹系數而m2為第二保護膜的熱膨脹系數，熱膨脹系數ml和m2之間的比例可在約0.5至約2的范圍內。如果該比例小于0.5或大于2，偏振板上會發生嚴重的卷曲，從而在面板上疊置的過程中引起缺陷，如分離和氣泡形成、翹邊等。如文中所使用的，在軸向上熱膨脹系數之間的比例可定義為ml/m2或m2/ml。當m2>ml時,該比例可定義為m2/ml,而當ml>m2時,該比例可定義為ml/m2,其中該比例可在約1.1至約1.8的范圍內。第一保護膜和第二保護膜的熱膨脹系數可通過本領域通常使用的任何方法測量。例如，熱膨脹系數可通過將保護膜從約25° C以5° C/min的升溫速率加熱至約120° C時測量保護膜的長度變化，并計算膜長度的最大變化和膜的初始長度之比，再根據熱機械分析法(TMA)而計算。第一保護膜和第二保護膜在約25° C至約120° C的溫度下在軸向上測量的熱膨脹系數ml和m2可在約0.01ppm/° C至約0.08ppm/° C的范圍內。在這個范圍內，當粘附于偏振器時，保護膜即使在高溫時也能對偏振器提供保護并可防止卷曲現象。第一保護膜和第二保護膜在軸向上的熱膨脹系數優選在約0.02ppm/° C至約(X04ppm/° C的范圍內，更優選在0.022ppm/° C至約0.037ppm/° C的范圍內。第一保護膜和第二保護膜在約25° C至約120° C的溫度下在橫向上測量的熱膨脹系數tl和t2可在約0.0lppm/° C至約0.04ppm/° C的范圍內。在這個范圍內，當粘附于偏振器時，保護膜即使在高溫時也能保護偏振器并可防止卷曲。第一保護膜和第二保護膜在橫向上的熱膨脹系數優選為約0.01ppm/° C至約0.025ppm/° C，更優選為約
0.012ppm/° C 至約 0.02Ippm/° C。假定T為在約25° C至約120° C的溫度下在橫向(TD)上測量的第一保護膜和第二保護膜的熱膨脹系數之比中大于I的值，而M為在約25° C至約120° C的溫度下在軸向(MD)上測量的第一保護膜和第二保護膜的熱膨脹系數之比中大于I的值，T/Μ之比可在約0.5以上至小于約1.0的范圍內，或在大于約1.0至約1.5以下的范圍內。在這個范圍內，由于保護膜的熱膨脹系數之差引起的卷曲可由于在MD和TD上熱膨脹系數之間的抵銷而減少。優選地，該比例可在約0.5至約0.99的范圍內，或在約1.01至約1.30的范圍內。第一保護膜和第二保護膜可具有約10 μ m至約100 μ m的厚度。根據本發明的偏振板可采用任何膜作為第一保護膜和第二保護膜而無限制，只要該膜滿足上述范圍內的熱 膨脹系數之比。第一保護膜和第二保護膜可由選自由纖維素、聚酯、環烯烴聚合物、聚碳酸酯、聚醚砜、聚砜、聚酰胺、聚酰亞胺、聚烯烴、多芳基化合物、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯膜及其混合物組成的組中的至少一種而形成。在一個實施方式中，第一保護膜可由三乙酰纖維素(TAC)膜組成，而第二保護膜可由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜或環烯烴聚合物(COP)膜組成。在另一個實施方式中，第一保護膜和第二保護膜可由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜組成。保護膜可為表面處理后的保護膜。為了對保護膜提供功能性可進行表面處理如抗反射工藝、防眩工藝、眩光減少工藝和硬涂工藝。偏振器為校直穿過延遲膜的光線方向的膜，以便將入射光束分解成彼此正交的兩個偏振分量，因此使只有一個分量穿過偏振器而吸收或散射另一個分量。在本發明中，可以使用本領域中通常用于偏振板制造的任何偏振器而無限制。通過用碘或二色性染料將聚乙烯醇膜染色，隨后在一定方向上拉伸已染色的聚乙烯醇膜可以制造偏振器。具體地，通過溶脹、染色、拉伸和交聯可制造偏振器。通常每個過程對本領域技術人員來說都是已知的。偏振器可具有約20 μ m至約100 μ m的厚度,但不限于此。將保護膜粘附于偏振器的方法沒有特別的限制。例如，保護膜可通過粘附層粘附于偏振器上。粘附層可使用典型的粘附劑如水性粘附劑和壓敏粘附劑而形成。保護膜可為表面處理后的保護膜。為了對保護膜提供功能性而提供表面處理如抗反射工藝、防眩工藝、眩光減少工藝和硬涂工藝。偏振板可包括根據本申請的延遲膜、結合層和粘附層。延遲膜可具有通過調節穿過液晶顯示面板的光線的光學性質而調節相位差或改善視角的功能。延遲膜為λ/4延遲膜，并可通過誘導兩個偏振的分量之間的λ/4相位差將圓偏振光變為線偏振光或將線偏振光變為圓偏振光，上述兩個偏振的分量平行于延遲膜的光軸且彼此正交。延遲膜可將從有機發光顯示器發出的圓偏振光變為線偏振光，或將線偏振光變為圓偏振光。取決于保護膜的材料，對于典型的TAC膜，延遲補償膜可具有約O至約50的相位差。如果保護膜由不同的材料形成，則相位差會有很大程度的改變。在本發明中，可使用通常用于本領域的任何延遲膜而無限制，只要它對相位差提供補償的功能。延遲膜可由選自由環烯烴聚合物(COP)膜、丙烯酸膜、纖維素膜、烯烴膜及其混合物組成的組中的至少一種膜組成。優選地，延遲補償膜由環烯烴聚合物膜組成。延遲膜可具有約10 μ m至約100 μ m的厚度。在這個范圍內，延遲膜可對偏振板提供光學補償效果。具體地，偏振板表面的光干涉或莫爾紋(moir6)或虹現象可減輕。優選地，延遲補償膜可具有約10 μ m至約40 μ m的厚度。本發明的另一方面提供了一種光學顯示裝置，該光學顯示裝置可包括根據本發明的偏振板。光學顯示裝置可包括有機發光二極管顯示器或液晶顯示器但不限于此。偏振板可粘附于光學顯示裝置的上面和下面中的一面或兩面。
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接下來，將參考以下實施例更詳細地闡釋本發明的結構和功能。應該理解這些實施例僅為說明性目的而提供，而不應解釋為任何限制本發明的方式。本文省略了對本領域技術人員顯而易見的細節描述。實施例和對比例使用的組件的詳細說明如下:(A)偏振板:聚乙烯醇膜(VF-PS6000。Kuraray有限公司，厚度:60 μ m)(B)保護膜:(BI)保護膜I (Fuji 丁八〇，了么(:，？1^有限公司，厚度:8(^111);(B2)保護膜 2 (Konica TAC，TAC，Konica 有限公司，厚度:40 μ m);(B-3)保護膜 3 (TA-016，PET，Toyobo 有限公司，厚度:100μπι);(Β-4)保護膜 4 (PET，SKC 公司，厚度:75 μ m)保護膜的熱膨脹系數可通過將保護膜從約25° C以5° C/min的升溫速率加熱至約120° C時測量每個保護膜的長度變化，并計算膜的長度最大變化(或尺寸的最大變化)與每個膜的初始長度之比，再根據熱機械分析法(TMA)而計算。結果示于下表I中。表I
權利要求
1.一種偏振板，所述偏振板包含:偏振器；粘附于所述偏振器一面的第一保護膜；和粘附于所述偏振器另一面的第二保護膜， 其中所述第一保護膜和所述第二保護膜的熱膨脹系數tl和t2之間的比例t2/tl或tl/t2在0.5至2的范圍內，其中tl為所述第一保護膜在25° C至120° C的溫度下在橫向上測量的熱膨脹系數而t2為所述第二保護膜在25° C至120° C的溫度下在橫向上測量的熱膨脹系數，且 其中所述第一保護膜和所述第二保護膜的熱膨脹系數ml和m2之間的比例m2/ml或ml/m2在0.5至2的范圍內，其中ml為所述第一保護膜在25° C至120° C的溫度下在軸向上測量的熱膨脹系數而m2為所述第二保護膜在25° C至120° C的溫度下在軸向上測量的熱膨脹系數。
2.根據權利要求1所述的偏振板，其中所述第一保護膜和所述第二保護膜在25°C至120° C的溫度下在橫向上測量的熱膨脹系數在0.0lppm/。C至0.04ppm/° C的范圍內。
3.根據權利要求1所述的偏振板，其中所述第一保護膜和所述第二保護膜在25°C至120° C的溫度下在軸向上測量的熱膨脹系數在(X02ppm/° C至(X04ppm/° C的范圍內。
4.根據權利要求1所述的偏振板，其中T和M之間的比例T/Μ在0.5以上至小于1.0的范圍內，或在大于1.0至1.5以下的范圍內，其中T為在25° C至120° C的溫度下在橫向上測量的所述第一保護膜和所述第二保護膜的熱膨脹系數之比中大于I的值，而M為在25。C至120° C的溫度下在軸向上測量的所述第一保護膜和所述第二保護膜的熱膨脹系數之比中大于I的值。
5.根據權利要求1所述的偏振板，其中所述第一保護膜和所述第二保護膜由選自由纖維素、聚酯、環烯烴聚合物、聚碳酸酯、聚醚砜、聚砜、聚酰胺、聚酰亞胺、聚烯烴、多芳基化合物、聚乙烯醇、聚氯乙烯和聚偏二氯乙烯膜組成的組中的至少一種材料形成。
6.根據權利要求1所述的偏振板，其中所述第一保護膜由三乙酰纖維素膜組成，而所述第二保護膜由聚對苯二甲酸乙二醇酯膜或環烯烴聚合物膜組成。
7.根據權利要求1所述的偏振板，其中所述第一保護膜和所述第二保護膜由聚對苯二甲酸乙二醇酯膜組成。
8.根據權利要求1所述的偏振板，其中所述第一保護膜和所述第二保護膜具有10μ m至100 μ m的厚度。
9.一種包含根據權利要求1至8中任一項所述的偏振板的光學顯示裝置。
全文摘要
本公開提供了一種偏振板和光學顯示裝置。該偏振板包括偏振器、粘附于所述偏振器一面的第一保護膜和粘附于所述偏振器另一面的第二保護膜。所述第一保護膜和所述第二保護膜在約25°C至約120°C的溫度下在TD和MD上測量的熱膨脹系數之間的比例分別在約0.5至約2的范圍內。
文檔編號G02B1/10GK103185910SQ20121058533
公開日2013年7月3日 申請日期2012年12月28日 優先權日2011年12月30日
發明者樸銀洙, 申光浩, 申東允, 徐銀卿, 鄭海龍 申請人:第一毛織株式會社