CN101295092A - 粘合剂、偏振片组件以及显示装置 - Google Patents

粘合剂、偏振片组件以及显示装置 Download PDF

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Abstract

液晶显示装置包括LCD面板、具有偏振片和补偿膜的偏振片组件、以及粘合剂层。该粘合剂层将该偏振片组件附着到该LCD面板上，并且具有16N/25mm～28N/25mm的剥离力。该粘合剂层由丙烯酰基聚合物和交联剂构成，其各自的重量比为75∶25～90∶10，或者为约85∶15。

Description

粘合剂、偏振片组件以及显示装置
技术领域
本发明涉及粘合剂、具有该粘合剂的偏振片组件(polarizer assembly)和液晶显示装置，更具体地，本发明涉及减少液晶显示面板中的角落斑点(corner stain)的粘合剂、具有该粘合剂的偏振片组件和液晶显示装置。
背景技术
液晶显示(LCD)装置利用液晶显示图像。与其它类型的显示装置相比，LCD装置薄而轻、耗能较少并且需要低的驱动电压。LCD装置包括LCD面板及布置在LCD面板后面的背光组件，LCD面板通过调节穿过液晶的光的透射率而在其上显示图像。背光组件向LCD面板发光以显示图像。背光组件发出非偏振光，其在各个方向上振动。
调节穿过布置在LCD面板中的液晶的光的透射率是通过利用光的双折射实现的。光的双折射是指将单束光分解成彼此成直角偏振的两束的性质或能力。因而，LCD面板接受偏振光来显示图像。因此，LCD装置还包括偏振片组件，其将非偏振光转变成偏振光。
通常，偏振片组件包括偏振片、布置在偏振片之上和/或之下的补偿膜或保护膜、以及将偏振片组件附着到LCD面板上的粘合剂层。然而，在偏振片组件附着到LCD面板上之后，偏振片的尺寸可改变，或者偏振片组件可从LCD面板上剥离，即分离。所引起的漏光可在LCD面板的角落产生斑点。
发明内容
本发明提供一种使LCD面板中的角落斑点最小化并且提供更均匀的亮度的粘合剂、具有该粘合剂的LCD装置和偏振片组件。
本发明的另外的方面和/或优点将在下面的描述中部分地阐述，并且将部分地从该描述中明晰，或者可以通过本发明的实践来了解。
本发明公开一种LCD装置，其包括：LCD面板、包括偏振片和补偿膜的偏振片组件、以及将该偏振片组件附着到该LCD面板上的粘合剂层。该粘合剂层具有16N/25mm～28N/25mm的剥离力(exfoliation force)。
本发明还公开一种粘合剂，其包含丙烯酰基聚合物(acryl polymer)和交联剂。该粘合剂具有16N/25mm～28N/25mm的剥离力。
本发明还公开一种偏振片组件，其包括偏振片、附着到该偏振片的表面上的补偿膜、以及布置在该补偿膜上的粘合剂层。该粘合剂层包含丙烯酰基聚合物和交联剂。该粘合剂层具有16N/25mm～28N/25mm的剥离力。
应当理解上述概括描述和下面的详细描述都是示例性的和解释性的，并且意在提供所要求保护的本发明的进一步解释。
附图说明
附图图示了本发明实施方案，并与说明部分一起用于解释本发明的原理，附图包括在其中以提供对本发明的进一步理解并且并入本说明书中以及构成本说明书的一部分。
图1为根据本发明示例性实施方案的LCD装置的分解透视图。
图2图示了根据本发明示例性实施方案的偏振片组件的截面图。
图3图示了根据本发明示例性实施方案的偏振片组件的偏振轴。
图4为图示各种粘合剂和补偿膜的角落斑点的图。
图5图示了根据本发明示例性实施方案的其中角落斑点被量化的区域。
图6A、图6B、图6C、图6D和图6E图示了利用各种粘合剂的LCD面板中的角落斑点。
图7为图示根据本发明示例性实施方案的角落斑点相对粘合剂的剥离力的图。
具体实施方式
在下文中参照附图更全面地描述本发明，附图中给出了本发明的实施方案。然而，本发明可以许多不同的形式实施，而不应当理解为限于本文中阐述的实施方案。相反，提供这些实施方案，使得该公开是彻底的，并将向本领域的技术人员全面地传达本发明的范围。在附图中，为了清楚起见，可放大层和区域的尺寸和相对尺寸。附图中相同的附图标记表示相同的元件。
应当理解，当元件或层被称为“在”另一个元件或层“上”或“连接到”另一元件或层时，它可以直接在所述另一元件或层上，或者直接连接到所述另一元件或层，或者可以存在中间元件或层。相比之下，当元件被称为“直接在”另一元件或层“上”或“直接连接到”另一元件或层时，则不存在中间元件或层。
在下文中，将参照附图描述本发明的示例性实施方案。
图1为根据本发明示例性实施方案的LCD装置的分解透视图。图2图示根据本发明示例性实施方案的偏振片组件的截面图。
参照图1和图2，根据本发明示例性实施方案的LCD装置包括LCD面板40、以及布置在LCD面板40的相对表面上以使从背光组件(未示出)发出的光偏振的两个偏振片组件100，LCD面板40具有第一基板10、第二基板20和布置在第一基板10和第二基板20之间的液晶层30。
将薄膜晶体管(未示出)布置在第二基板20上以向像素提供电压并产生穿过液晶层30的电场。第二基板20与背光组件(未示出)相邻。滤色片层(未示出)可以布置在第一基板10或第二基板20中以滤光和产生彩色图像。
如图2所示，附着到第一基板10上的偏振片组件100包括偏振片130、布置在偏振片130的第一表面上的第一补偿膜120、布置在偏振片130的第二表面上的第二补偿膜140、将偏振片130附着到第一补偿膜120上的第一粘合层(bonding layer)150、以及将偏振片130附着到第二补偿膜140上的第二粘合层150。粘合剂层200布置在偏振片组件100和第一基板10之间以将偏振片组件100附着到第一基板10上。附着到第二基板20上的偏振片组件100可以具有与附着到第一基板10上的偏振片组件100相同的元件排列。
两个偏振片组件100中的两个偏振片130的可称为偏振轴的透光轴彼此垂直布置。使偏振片130成形如长方形板。偏振片130使在与透光轴相同的方向振动的光通过并吸收在其它方向振动的光。即，各偏振片130可以使在不同方向振动的非偏振光偏振成在一个方向振动的偏振光。偏振片130可以包含聚乙烯醇(PVA)以及在PVA内的二色性物质如I2和Cl2，其使光在特定方向偏振。偏振片130的透光轴由在PVA内的二色性物质的排列和尺寸决定。
在与水分接触时，偏振片130可退化。因而，可以沿偏振片130的末端施加防水剂以使水分的渗入最小化。
第一补偿膜120布置在偏振片130的第一表面上，并且可以具有与偏振片130的偏振轴相同的光轴方向。通常，LCD装置的液晶具有双折射性质，其中液晶分子的长轴和短轴具有不同的折射率。偏振光在液晶内的光程的长度根据视角而变化。因此，由液晶分子的双折射性质以及光在液晶内的光程所决定的光的相位差从正视到侧视变化。由于光的相位差，根据LCD装置的视角，可能产生诸如对比度差异、偏色和灰阶反转(gray inversion)的问题。
因此，第一补偿膜120布置在偏振片130的第一表面上，并且可以在相反方向补偿穿过液晶分子的光的相位差，从而减少视角问题。即，第一补偿膜120可以包括改变光的相位的相位差膜。根据液晶的模式，可以使用各种补偿膜作为第一补偿膜120。例如，如果液晶具有扭曲向列(TN)模式，则可以使用c-板，因为c-板在相同的表面上具有相同的折射率，但是在垂直于该表面的方向上具有不同的折射率(Nx＝Ny＞Nz或Nz＞Nx＝Ny，其中N为折射率，x和y为该表面上的平面内相互垂直的方向，以及z垂直地在该平面之外)。如果液晶具有垂直排列(VA)模式，则可以使用c-板和a-板。a-板在相同的表面上具有不同的折射率，但是在垂直于该表面的方向上具有与该表面上的一个方向的折射率相同的折射率(Nx＝Nz＞Ny或Ny＝Nz＞Nx，其中N为折射率，x和y为该表面上的平面内相互垂直的方向，以及z垂直地在该平面之外)。
根据本示例性实施方案的第一补偿膜120可以包括三醋酸纤维素(TAC)、通过使TAC变形形成的n-TAC或Arton膜。第一补偿膜120可以包括聚碳酸酯、聚碳酸酯共聚物、聚乙烯、聚丙烯、聚降冰片烯、聚氯乙烯或聚苯乙烯。
第二补偿膜140支撑和保护偏振片130，并且可以包括与第一补偿膜120相同的材料。
根据另一个示例性实施方案，偏振片保护膜(未示出)可以布置在第二补偿膜140上。偏振片保护膜防止第二补偿膜140受到损坏、污染或刮伤。偏振片保护膜可以包括透明的合成树脂。例如，偏振片保护膜可以包括聚乙烯基(PV)膜、低密度聚酯膜或聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。作为选择，可以处理第二补偿膜140的表面来代替在其上提供偏振片保护膜。
粘合层150布置在第一补偿膜120和偏振片130之间以及在偏振片130和第二补偿膜140之间，以将第一补偿膜120和第二补偿膜140附着到偏振片130上。根据另一个示例性实施方案，依据偏振片130、第一补偿膜120及第二补偿膜140的制备方法，可以不提供粘合层150。例如，如果偏振片130、第一补偿膜120及第二补偿膜140通过辊对辊(roll-to-roll)的方法层压，则可以省略粘合层150。
图3图示了根据本发明示例性实施方案的偏振片组件的偏振轴。
更具体地，图3图示了偏振片组件100的偏振轴的变化，这种变化可在偏振片组件100附着到第一基板10或第二基板20上时发生。最初，偏振片130的偏振轴与第一补偿膜120和第二补偿膜140的光轴方向具有相同的第一方向I。然而，由于一旦偏振片组件100附着到第一基板10或第二基板20上，偏振片130、第一补偿膜120及第二补偿膜140就收缩，所以偏振轴可扭转(distort)到第二方向III，并且第一补偿膜120和第二补偿膜140的光轴方向扭转到第三方向II。因此，偏振片130的偏振轴与第一补偿膜120和第二补偿膜140的光轴方向不再是对准的(aligned)。被扭转的光轴可影响液晶的排列，从而引起光泄漏。偏振轴在LCD面板40的角落附近变得更显著地扭转，从而引起角落斑点和跨越LCD面板40的不均匀的亮度。如图3所示，偏振轴III比第一补偿膜120和第二补偿膜140的光轴方向II更加扭转。
该粘合剂层200布置在第一补偿膜120和第一基板10之间，以及在第一补偿膜120和第二基板20之间。该粘合剂层200可以包括压敏粘合剂(PSA)，其是高度粘合性的、热稳定的和防水的。该粘合剂层200可以包括丙烯酰基聚合物和交联剂。丙烯酰基聚合物的单体可以选自丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸异壬酯、丙烯酸及甲基丙烯酸甲酯。交联剂可以包括两个官能团。交联剂可以包括具有羧基的单体，例如丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸和衣康酸，以及具有羟基的单体，丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺和缩水甘油基酰胺。
图4为图示各种粘合剂和补偿膜的角落斑点的图。
参照图4，粘合剂是指形成所述粘合剂层200的物质。图中的轴X给出了表示不同种类的补偿膜，更具体地，给出了分别相应于v-TAC、n-TAC、新n-TAC和J-板的四种补偿膜A、B、C和D。轴Y是指角落斑点的程度。15以上的角落斑点可表明由于角落斑点而在LCD面板40中已经出现缺陷。相同的标记图示由相同的制造商并利用相同的粘合剂制造的偏振片组件。
补偿膜A和C用在由制造商1制造并用△标记的偏振片组件中。由制造商1制造的补偿膜A和补偿膜C各自的角落斑点为62.7和47.1，显示角落斑点差距(gap)约为15(差距1)。
补偿膜B和C用在由制造商2制造并用○标记的偏振片组件中。由制造商2制造的补偿膜B和补偿膜C各自的角落斑点为19和3.1。两个偏振片组件之间的角落斑点差距约为16(差距2)。
补偿膜C和D用在由制造商3制造并用■标记的偏振片组件中。由制造商3制造的补偿膜C和补偿膜D各自的角落斑点为14.9和0.2，显示角落斑点差距约为14(差距3)。
依据补偿膜的类型，角落斑点差距的范围为约14至约16。然而，由利用不同的粘合剂导致的角落斑点差距可以大得多。例如，均利用了补偿膜C但是利用了不同的粘合剂的由制造商1制造的偏振片组件与由制造商3制造的偏振片组件之间的角落斑点差距为约47(差距4)，其相应于由相同的制造商制造的但是利用不同的补偿膜的偏振片组件的角落斑点差距(差距1、差距2和差距3)的约三倍。总之，与补偿膜的类型相比，粘合剂对角落斑点可具有更大的影响。即，补偿膜和偏振片的光轴可由用于将偏振片组件100附着到LCD面板40上的粘合剂变得扭转。因此，通过减小粘合剂200的影响，可以使角落斑点最小化。
表1给出了根据包括在所述粘合剂中的丙烯酰基聚合物与交联剂的重量比的各种粘合剂。如下所述，图6A、图6B、图6C、图6D和图6E图示了利用相应于表1所示的用于各实施方案的粘合剂的各种粘合剂的LCD面板中的角落斑点。
[表1]
Figure A20081009100500091
用于前述实施方案的偏振片组件由韩国的Dongwoo Fine-Chem Co.Ltd制造。粘合剂具有不同的丙烯酰基聚合物与交联剂的比例，但是包括相同的材料。丙烯酰基聚合物与交联剂的比例是重量比，并且干厚是指具有相应重量比的粘合剂层干燥后的厚度。储能模量反映粘合剂的粘弹性，并且是指当粘合剂受应力时表示扭曲程度的弹性模量。剥离力为将具有25mm宽度的偏振片组件100从LCD面板40上剥离或分离的力，单位是牛顿(N)。
图5图示了根据本发明示例性实施方案的其中角落斑点被量化的区域。
角落斑点被量化为具有角落斑点的第一区域中的光的亮度与邻近第一区域的第二区域中的光的亮度之比。图5图示了第一区域和第二区域。第二区域占LCD面板40的约四分之一，第一区域除外。第一区域具有多边形形状，其具有相应于长度a的约15％的第一边c，长度a为LCD面板40长度的一半，以及相应于长度b的约15％的第二边d，长度b为LCD面板40宽度的一半。由于斑点可能更多地集中在角落里，所以根据斑点的形状，第一区域的形状可以为长方形或多边形。第一区域的尺寸可以根据角落斑点进行选择或限定以确认亮度差。根据本示例性实施方案，第一区域具有多边形形状，其边的尺寸相应于第二区域的长边和短边的约15％，第二区域占LCD面板40的约四分之一，第一区域除外。
图6A、图6B、图6C、图6D和图6E图示了在利用各种粘合剂的LCD面板中的角落斑点。
更具体地，图6A、图6B、图6C、图6D和图6E图示了在偏振片组件100附着到各LCD面板40上，接着在约70℃下受应力之后LCD面板40中的角落斑点。在图6A、图6B、图6C、图6D和图6E中，较暗的区域反映较高的亮度，而较亮的区域反映较低的亮度。在根据除了第二示例性实施方案之外的示例性实施方案的LCD面板40中，角落的亮度高于在中心的亮度，从而产生角落斑点。在表1中所列的实施方案2中，丙烯酰基聚合物与交联剂的重量比为85∶15，并且剥离力为20N/25mm。随着丙烯酰基聚合物的重量比例增加，粘合剂的剥离力增加。然而，粘合剂的剥离力和角落斑点的程度之间的关系可以不是始终成比例的。
图7为图示根据本发明示例性实施方案的角落斑点相对粘合剂的剥离力的图。更具体地，图7为图示表1列出的实施方案的定量的角落斑点对粘合剂的剥离力的图。
如表1以及图6A、图6B、图6C、图6D和图6E所示，与干厚或储能模量对角落斑点的影响相比，角落斑点更多地受粘合剂的剥离力的影响。如果角落斑点为约14和更小，LCD面板40可以提供更均匀的亮度。与其相应的粘合剂的剥离力为约16N/25mm～28N/25mm。即，如果粘合剂的剥离力为约16N/25mm～28N/25mm，则如图6B所示，可减少或避免角落斑点。如表1所示，实施方案2中用于粘合剂的丙烯酰基聚合物与交联剂的重量比为85∶15。在这种剥离力下，丙烯酰基聚合物与交联剂的重量比可以为75∶25～90∶10。粘合剂的储能模量为1.5N/m～2.5N/m，或1.7N/m～2.0N/m。随着该粘合剂层的干厚减小，偏振片130的偏振轴以及第一补偿膜120和第二补偿膜140的光轴可变得扭转。因此，该粘合剂层的干厚可以为10μm～20μm。
即，LCD面板40的角落斑点是由扭转的偏振片130的偏振轴以及第一补偿膜120和第二补偿膜140的光轴引起的。偏振轴的扭转受粘合剂的剥离力的影响。在本发明的示例性实施方案中，用于偏振片组件100中的粘合剂层的剥离力可以为16N/25mm～28N/25mm以减少由于粘合剂引起的偏振轴的扭转。这种剥离力可以通过控制包括在粘合剂层中的丙烯酰基聚合物与交联剂的重量比来实现。根据本发明的示例性实施方案，丙烯酰基聚合物与交联剂的重量比为75∶25～90∶10，或约85∶15。
如上所述，本发明的示例性实施方案提供了减少角落斑点并提供更均匀的亮度的LCD装置。
对本领域的技术人员而言，显然可以对本发明进行各种修正和变化，而不脱离本发明的构思或范围。因此，这意味着本发明覆盖了本发明的修正和变化，只要它们落在所附的权利要求和它们的等价物的范围内。

Claims (14)

1.一种液晶显示(LCD)装置，包括：
LCD面板；
偏振片组件，其包括偏振片和补偿膜；以及
粘合剂层，其将该偏振片组件附着到该LCD面板上，该粘合剂层具有16N/25mm～28N/25mm的剥离力。
2.权利要求1的LCD装置，其中该粘合剂层包括压敏粘合剂(PSA)。
3.权利要求2的LCD装置，其中该PSA包括丙烯酰基聚合物和交联剂，并且该丙烯酰基聚合物与该交联剂的重量比为75∶25～90∶10。
4.权利要求2的LCD装置，其中该粘合剂层的储能模量为1.5N/m～2.5N/m。
5.权利要求2的LCD装置，其中该粘合剂层的干厚为10μm～20μm。
6.权利要求1的LCD装置，其中该补偿膜包括附着到该偏振片的第一表面上的第一补偿膜和附着到该偏振片的第二表面上的第二补偿膜。
7.一种粘合剂，包括：
丙烯酰基聚合物；以及
交联剂，
其中该粘合剂具有16N/25mm～28N/25mm的剥离力。
8.权利要求7的粘合剂，其中该丙烯酰基聚合物与该交联剂的重量比为75∶25～90∶10。
9.权利要求7的粘合剂，其中该粘合剂的储能模量为1.5N/m～2.5N/m。
10.一种偏振片组件，包括：
偏振片；
附着到该偏振片的表面上的补偿膜；以及
布置在该补偿膜上的粘合剂层，该粘合剂层包括丙烯酰基聚合物和交联剂，
其中该粘合剂层具有16N/25mm～28N/25mm的剥离力。
11.权利要求10的偏振片组件，其中该粘合剂层包括压敏粘合剂(PSA)。
12.权利要求11的偏振片组件，其中该丙烯酰基聚合物与该交联剂的重量比为75∶25～90∶10。
13.权利要求11的偏振片组件，其中该粘合剂层的储能模量为1.5N/m～2.5N/m。
14.权利要求11的偏振片组件，其中该粘合剂层的干厚为10μm～20μm。
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