CN101495891B - 偏光板以及使用该偏光板的液晶显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明披露了一种液晶显示器以及在该液晶显示器中使用的偏光板。该液晶显示器包括液晶单元和分别设置在该液晶单元各侧的第一偏光板和第二偏光板。该第一偏光板和该第二偏光板各自包括聚乙烯醇偏光膜和设置在该聚乙烯醇偏光膜两侧的保护膜，设置在第一偏光板和第二偏光板的与液晶单元相反的表面上的保护膜各自具有100g/m2天以下的水汽透过率，以及设置在第一偏光板和第二偏光板的与液晶单元相邻的表面上的保护膜各自具有超过1,500g/m2天的水汽透过率。当设置在第一偏光板和第二偏光板的与液晶单元相反的表面上的保护膜各自具有吸收UV的能力时，设置在第一偏光板和第二偏光板的与液晶单元相邻的表面上的保护膜各自具有超过200g/m2天的水汽透过率。

Description

偏光板以及使用该偏光板的液晶显示器 
技术领域
本发明涉及一种偏光板以及使用该偏光板的液晶显示器。更具体而言，本发明涉及一种具有有利于避免漏光、黄化和卵形色度不均(egg-mura)以及防止吸收湿气的偏光板保护膜的排列结构的液晶显示器，以及一种在该液晶显示器中使用的偏光板。本申请要求获得于2006年7月31日向KIPO提交的韩国专利申请第10-2006-0072305号的优先权，其公开的内容在此全部引入作为参考。 
背景技术
在已知的偏光板中，使用粘合剂将作为保护膜的三乙酰纤维素(TAC)粘附于偏光膜上，其中在聚乙烯醇(在下文中，称作“PVA”)聚合物膜上吸附和排列碘或二色性染料。图1显示的是一种已知的偏光板，其包括设置在偏光膜两侧的三乙酰纤维素(TAC)膜。在图1的偏光板上进一步设置压敏胶(PSA)层以便将偏光板应用到液晶显示器中。包括如图1所示的偏光板的液晶显示器如图2所示。 
然而，由于三乙酰纤维素(TAC)膜具有较高的湿气吸收率或湿气透过率，包括作为保护膜的三乙酰纤维素(TAC)膜的偏光板是有问题的，因为在炎热和潮湿环境下偏振能力降低。因此，有人建议一种包括作为保护膜的具有低吸收率或水汽透过率的膜的偏光板。其中的例子包括如图3所示的偏光板，且所述偏光板包括设置在该偏光板的液晶单元两侧的作为内保护膜的环烯烃树脂膜。 
然而，在相关领域中，在当将三乙酰纤维素(TAC)膜设置在液晶显示器的最外侧的情况下，由于三乙酰纤维素(TAC)膜具有差的防潮能力，防潮能力较差的该聚乙烯醇树脂膜容易吸收湿气。在这种情况下，会出现问题，因为偏光能力由于聚乙烯醇树脂膜的尺寸变化而下降并且发生漏光现象。 
发明内容
技术问题 
因此，仍然需要开发用于防止偏光板功能衰退的技术，特别地，在炎热和潮湿环境中偏光板的耐久性、以及例如漏光、黄化和卵形色度不均的问题。 
技术方案 
本发明已经发现如下事实。在提供了液晶单元和设置在该液晶单元两侧的偏光板的液晶显示器中，设置在液晶显示器的最外侧的偏光板的保护膜，即，偏光板的最外侧保护膜，显著影响偏光板的湿气吸收率和湿气透过率而防止偏光板在潮湿环境中功能衰退。然而，与偏光板的与液晶单元相邻的保护膜，即，偏光板的内保护膜，不足以影响偏光板的湿气吸收率和湿气透过率。因此，考虑到增强对液晶单元的粘结强度和防止漏光及卵形色度不均可以选择各种类型的内保护膜。 
因此，本发明的目的是提供包括排列的偏光板的液晶显示器，其在潮湿环境中具有优异的耐久性和防止漏光和卵形色度不均，以及在该液晶显示器中使用的偏光板。 
为了实现上述目的，本发明提供了包括液晶单元和分别设置在该液晶单元各侧的第一偏光板和第二偏光板的液晶显示器，其中，该第一偏光板和该第二偏光板各自包括聚乙烯醇偏光膜和设置在聚乙烯醇偏光膜两侧的保护膜，设置在第一偏光板和第二偏光板的与液晶单元相反的表面上的保护膜各自具有100g/m2天以下水汽透过率，以及设置在第一偏光板和第二偏光板的与液晶单元相邻的表面上的保护膜各自具有超过1,500g/m2天的水汽透过率。 
而且，本发明提供了包括液晶单元和分别设置在该液晶单元各侧的第一偏光板和第二偏光板的液晶显示器，其中，该第一偏光板和该第二偏光板各自包括聚乙烯醇偏光膜和设置在该聚乙烯醇偏光膜两侧的保护膜，设置在第一偏光板和第二偏光板的与液晶单元相反的表面上的保护膜各自具有100g/m2天以下的水汽透过率，设置在第一偏光板和第二偏光板的与液晶单元相邻的表面上的保护膜具有超过200g/m2天的保护膜，并且水汽透过率为100g/m2天以下的膜包含UV吸收剂或者在该水汽透过率为100g/m2天以下的膜的上表面或下表面上设置UV吸收层。 
而且，本发明提供了能够在液晶显示器中使用的偏光板。 
特别地，本发明的一个实施方案提供了一种偏光板，其包括聚乙烯醇偏光膜；设置在该聚乙烯醇偏光膜的上表面的且具有100g/m2天以下的水汽透过率的膜；设置在聚乙烯醇偏光膜的下表面的且具有200g/m2天以上的水汽透过率的膜；以及UV吸收层，其设置在水汽透过率为100g/m2天以下的膜的上表面或下表面。 
在所述偏光板中，在聚乙烯醇偏光膜与水汽透过率为100g/m2天以下的膜之间可以进一步设置在该聚乙烯醇偏光膜的上表面设置的且具有超过200g/m2天的水汽透过率的膜和在水汽透过率为超过200g/m2天的膜的上表面设置的亮度提高膜。 
有益效果 
根据本发明的液晶显示器具有的优点为：在潮湿环境中，偏光板的功能没有明显衰退并且避免了漏光和卵形色度不均。而且，没有发生黄化。 
附图说明
图1显示常规偏光板结构； 
图2显示包括常规偏光板的液晶显示器的结构； 
图3显示包括常规偏光板的液晶显示器的结构； 
图4显示根据本发明的一个实施方案的液晶显示器的结构； 
图5～10显示根据本发明的实施方案的偏光板的结构； 
图11～13显示根据偏光板的外侧和内侧的保护膜的类型防止液晶显示器漏光； 
图14～15为显示在实施例1和2中制备的偏光板在UV辐照之前和之后的光学性能的图；以及 
图16概要地显示了测量偏光板的透过率的程序。 
具体实施方式
在下文中，将详细描述本发明。 
根据本发明的液晶显示器包括液晶单元和分别设置在液晶单元各侧的第一偏光板和第二偏光板。在该液晶显示器中，第一偏光板和第二偏光板各自包括聚乙烯醇偏光膜和设置在该聚乙烯醇偏光膜两侧的保护膜，设置在第一偏光板和第二偏光板的与液晶单元相反的表面上的保护膜各自具有100g/m2天以下的水汽透过率，以及设置在第一偏光板和第二偏光板的与液晶单元相邻的表面上的保护膜各自具有超过1,500g/m2天的水汽透过率。根据本发明的液晶显示器的结构如图4所示，但是本发明的范围并不限于此。 
另外，在根据本发明的液晶显示器中，设置在第一偏光板和第二偏光板的与液晶单元相反的表面上的保护膜各自具有100g/m2天以下的水汽透过率，设置在第一偏光板和第二偏光板的与液晶单元相邻的表面上的保护膜各自具有超过200g/m2天的水汽透过率，以及水汽透过率为100g/m2天以下的膜包含UV吸收剂或者在水汽透过率为100g/m2天以下的膜的上表面或下表面上设置UV吸收层。 
在本发明中，将水汽透过率为100g/m2天以下的膜用作设置在液晶显示器最外侧的偏光板的保护膜。因此，与使用水汽透过率为100g/m2天以下的膜，但是被设置在另一个位置，例如，如图3所示的偏光板的内保护 膜的液晶显示器相比，在潮湿环境中该偏光板的功能衰退得以非常有效地避免。 
另外，由于将水汽透过率超过1500g/m2天的膜用作设置在与液晶单元相邻的表面上的偏光膜的保护膜，从而理想地避免了漏光、黄化和卵形色度不均。术语“卵形色度不均”是指形成卵形污染。在将UV吸收剂加入到设置在与液晶单元相反的表面上的偏光膜的保护膜中或者在保护膜上设置UV吸收层以确保UV吸收能力的情况下，即使使用水汽透过率超过200g/m2天的膜作为设置在与液晶单元相邻的表面上的偏光板保护膜，也可以理想地防止漏光、黄化和卵形色度不均。 
在本发明中，其中使用聚乙烯醇形成的聚合物膜的分子以预先确定的方向排列并且吸收了碘或二色性材料的膜可以用作聚乙烯醇偏光膜，该聚乙烯醇偏光膜是组成第一偏光板和第二偏光板的成分。所述膜的例子包括聚乙烯醇·碘偏光膜，其是在聚乙烯醇膜上吸收碘之后通过在硼酸浴中单向拉伸该膜形成的；聚乙烯醇·染料偏光膜，其是在二色性染料在聚乙烯醇膜上扩散和被吸收之后通过单向拉伸该膜形成的；聚乙烯醇·聚乙烯偏光膜，其具有聚乙烯结构以及是通过在聚乙烯醇膜上吸收碘并拉伸该膜形成的；聚乙烯醇·金属偏光膜，其通过在聚乙烯醇膜上吸收例如银、汞和铁的金属形成的；近紫外偏光膜，其是使用包含碘化钾和硫代硫酸钠的硼酸溶液处理聚乙烯醇膜形成的；和一种偏光膜，在其中将二色性染料加入到聚乙烯醇膜的表面和/或内部，该聚乙烯醇膜包含在其分子中具有阳离子基团的改性聚乙烯醇。然而，所述膜的例子并不限于此，以及可以使用相关领域的已知的任何膜。 
制备所述聚乙烯醇偏光膜的方法并不受限制。所述方法的例子可以包括在拉伸聚乙烯醇膜之后吸收碘离子的方法，通过使用二色性染料对聚乙烯醇膜染色之后再进行拉伸的方法，在拉伸聚乙烯醇膜之后通过二色性染料进行染色的方法，在将二色性染料印刷在聚乙烯醇膜上之后再进行拉伸的方法，在拉伸聚乙烯醇膜之后再使用二色性染料进行印刷的方法等。具体的例子包括一种制备偏光膜的方法，其包括将碘溶解在碘化钾溶液中制备碘离子，在聚乙烯醇膜上吸收碘离子，拉伸该膜和在30～40℃时将该拉伸膜浸没在1～4％的硼酸水溶液中；一种制备偏光膜的方法，其包括通过硼酸处理聚乙烯醇膜，单向拉伸该膜3～7次，在30～40℃时将该膜浸没在0.05～5％的二色性染料的水溶液中从而在该膜上吸收染料，以及在80～100℃干燥该膜进行热固定；以及其他方法。 
在本发明中，将设置在聚乙烯醇偏光膜的一侧的并且具有100g/m2天以下的水汽透过率的保护膜设置在根据本发明的液晶显示器的最外侧，从而显著地防止由于湿气而造成偏光膜功能衰退和漏光以及卵形色度不均。在本发明中，并不限制水汽透过率，但是可以为在40℃相对湿度为90％时的测量值。 
在水汽透过率为100g/m2天以下的膜中，水汽透过率越小越好。而且，如果膜的水汽透过率超过100g/m2天，很难在湿气中保护偏光膜。在膜具有100g/m2天以下的水汽透过率的情况下，水汽透过率优选为0.1～50g/m2天，且更优选为0.5～10g/m2天。 
只要所述膜具有上述范围内的水汽透过率并且对偏光板和液晶显示器的功能没有负面影响，水汽透过率为100g/m2天以下的膜的类型不受限制。水汽透过率为100g/m2天以下的膜的不受限制的例子包括COP(环烯烃聚合物)、COC(环烯烃共聚物)、PNB(聚降冰片烯)和PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)。 
水汽透过率为100g/m2天以下的膜的厚度优选在30～100微米的范围内。 
在本发明的一个实施方案中，使设置在聚乙烯醇偏光膜的与液晶单元相邻的表面上并且水汽透过率超过1,500g/m2天的膜与水汽透过率为100g/m2天以下的膜结合，从而理想地防止液晶显示器的漏光和卵形色度不均， 以及当第一偏光板或第二偏光板与液晶单元相互粘结时或当偏光膜与保护膜相互粘结时，可以使用例如包含溶剂的粘合剂的各种类型的粘合剂。 
在本发明的另一个实施方案中，使设置在聚乙烯醇偏光膜的与液晶单元相邻的表面上并且水汽透过率超过200g/m2天的膜与另一种膜结合以确保上述的效果，所述另一种膜包含加入到其中的UV吸收剂或者由于UV吸收层而具有吸收UV能力并且具有100g/m2天以下的水汽透过率。 
优选地，设置在与液晶单元相邻的表面上的偏光膜的保护膜具有超过1,500g/m2天且低于5,000g/m2的水汽透过率。 
由于将水汽透过率超过1,500g/m2天的膜与水汽透过率非常低的膜，即，水汽透过率为100g/m2天以下，结合使用，如果水汽透过率低于1,500g/m2天，在使用包含溶剂的粘合剂的情况下很难挥发溶剂。因此，存在粘附强度降低的问题。水汽通过率超过1,500g/m2天的膜可以用作设置在与液晶单元相邻的表面上的偏光膜的保护膜以减少粘合剂的干燥时间，因此提高了生产效率。另外，由于可以在低温下进行干燥过程，可以防止在高温干燥中发生的例如取向稳定性的降低或者偏光膜颜色变化的问题。在将水汽透过率小于1,500g/m2天的膜用作设置在与液晶单元相邻的表面上的偏光膜的保护膜的情况下，因为很难理想地干燥用于使偏光膜和保护膜相互粘结的粘合剂，由于粘合剂可能形成污迹或痕迹。而且，如果为了进行令人满意的干燥，增加在烘箱中滞留的时间，产率就会降低，并且如果将该膜置于高温中，其光学性能下降。 
另外，水汽透过率超过1,500g/m2天的膜的水汽透过率可以控制在5,000g/m2天以下以减少卷曲(偏光板的卷曲)，该卷曲是由于保护单个偏光膜的两个保护膜的不同的湿气透过率而引起的。 
在水汽透过率为100g/m2天以下的膜具有UV吸收能力的情况下，如果设置在与液晶单元相邻的表面上的偏光膜的保护膜的水汽透过率超过200g/m2天，可以防止当太阳照射较长时间而引起的黄化。因此，得到了偏 光板的所需性能。然而，在这种情况下，优选地，设置在与液晶单元相邻的表面上偏光膜的保护膜的水汽透过率超过1500g/m2天。 
只要所述膜具有在上述范围内的水汽透过率并且对偏光板和液晶显示器的功能没有负面影响，设置在与液晶单元相邻的表面上偏光膜的保护膜的类型不作限定。在本发明中，可以使用聚酯膜、聚烯烃膜、乙酰纤维素膜、聚碳酸酯膜、聚乙烯醇膜、聚醚砜膜、聚芳酯膜、聚酰亚胺膜、聚酰胺酰亚胺膜、聚酰胺膜等。为了确保偏光膜所需的性能，优选使用例如三乙酰纤维素的乙酸酯树脂膜，以便使膜的外观和平整度优异并且水汽透过率容易地控制在上述的范围内。 
优选地，设置在与液晶单元相邻的表面上的偏光膜的保护膜的厚度为30～100微米。 
在本发明中，可以对用作第一偏光板和第二偏光板的保护膜的膜进行表面处理从而提高对聚乙烯醇偏光膜或液晶单元的粘结强度。 
在本发明中，保护膜与聚乙烯醇偏光膜之间的粘合和偏光板与液晶单元之间的粘合可以使用在相关领域中已知的粘合剂进行。其中不受限制的例子包括UV-固化粘合剂、溶剂型粘合剂、水性粘合剂、热固性粘合剂等。考虑到产率，优选使用溶剂型或水性粘合剂。特别地，可以使用聚乙烯醇粘合剂、聚氨酯粘合剂等。特别地，在本发明中，为了防止在高温下漏光，在偏光板中优选使用硬型粘合剂。 
在包括偏光膜和保护膜的偏光板中，当使用上述的粘合剂将偏光膜和保护膜相互层叠，然后干燥，将水分的含量设定在预先确定的范围内以提高偏光板的耐热性。优选地，在偏光板干燥之后，基于偏光板的总重量，湿气的含量为1～2wt％。 
在本发明中，当制备了第一偏光板和第二偏光板的保护膜时，如有必要可以加入例如UV吸收剂、防粘剂、润滑剂、抗静电剂和稳定剂的各种类型的添加剂。 
特别地，优选向水汽透过率为100g/m2天以下的并且用作第一偏光板或第二偏光板的外保护膜的膜中加入UV固化剂。特别地，为了确保偏光板对于UV的稳定性，即，为了在预先确定的时间后确保相同的偏光效率，优选地将用于避免受UV影响的保护偏光膜的层设置在例如背光源灯(BLU灯)或太阳光的UV光源与偏光膜之间。这是因为当保护膜的颜色改变时，偏光板的颜色也改变。另外，如果照射UV，由于在偏光膜中的碘分子的取向性差，液晶显示器的对比度可能会随着时间降低或其中的色感可能会随着时间变化。如果没有设置UV保护层，由于偏光效率的降低很难使用该偏光板。 
因此，在本发明中，在用于保护偏光膜的保护膜中，可以将UV吸收剂加入到设置在太阳光与偏光膜之间且设置成最靠近观察者的保护膜中，或者设置在背光源灯与偏光膜之间且具有100g/m2天以下的水汽透过率的保护膜中。而且，所述UV吸收层可以形成在水汽透过率为100g/m2天以下的膜的上表面或下表面上，下面将详细描述该膜。例如，可以将UV吸收剂应用于水汽透过率为100g/m2天以下的膜上形成UV吸收层。或者，在水汽透过率为100g/m2天以下的膜上形成减反射层或硬涂层的情况下，可以将UV吸收剂加入到所述层中。可以将UV吸收剂加入到用于使偏光膜与水汽透过率为100g/m2天以下的膜相互粘结的粘合剂层中。如果各偏光板的外侧保护膜具有优异的耐UV性，即使各偏光板的内侧保护膜具有相对低的耐UV性，该内侧保护膜不足以影响该偏光板颜色的改变。特别地，使设置在离液晶显示器的观察者最近的偏光膜的保护膜具有耐UV性是很重要的，即，保护膜是设置在太阳光与偏光膜之间。 
而且，在根据本发明的液晶显示器中，可以将选自包括由减反射层、低反射涂层、亮度提高层、抗静电涂层和硬涂层组成的组中的一层以上的层进一步设置在膜上，所述膜设置在液晶显示器的最外侧并且其水汽透过率为100g/m2天以下。所述的减反射层、低反射涂层、亮度提高层、抗静电涂层或硬涂层可以进一步设置在与液晶显示器的背光源相反的表面上。所述的减反射层、亮度提高层或硬涂层可以设置在与液晶显示器的背光源相邻的表面上。可以将UV吸收剂进一步加入到离观察者最近的液晶显示器的层中。 
特别地，减反射层或低反射涂层起到避免液晶显示器使观察者产生目眩的作用。例如，水汽透过率为100g/m2天以下的膜可以进行减反射或低反射涂敷形成减反射层或低反射层。涂敷溶液的例子包括：包括二氧化硅的组合物、亚克力粘合剂等，但并不限于此。该减反射层又称为雾面层(layerincurring haze)。 
所述的UV吸收剂作为偏光膜与UV光源之间的UV保护层避免偏光板由于UV而变色。可以将UV吸收剂加入到偏光膜的保护膜中，特别地，加入到设置在最靠近观察者的液晶显示器的偏光膜的保护膜上形成上述UV吸收层，可以将UV吸收层应用在偏光膜的保护膜上或应用在设置在保护膜上的另一功能层上形成UV吸收层，或可以在制备另一功能层的过程中加入UV吸收剂形成UV吸收层。或者，可以将UV吸收剂加入到用于使PVA偏光膜与保护膜相互粘结的粘合剂中以形成UV吸收层。 
所述亮度提高层起到提高从背光源中发出的光的亮度的作用。可以将该亮度提高膜粘附至偏光膜的保护膜上，特别地，使用压敏粘合剂(PSA)可以将该亮度提高膜粘附至设置在离背光源近的偏光膜的保护膜上，或在亮度提高膜具有100g/m2天以下的水汽透过率的情况下，可以将亮度提高膜直接地粘附至偏光膜上。 
所述的抗静电涂层起到避免由于静电而产生的劣等液晶显示器模块的作用，并且进行涂敷可以降低表面的电阻，因此避免了在偏光板的表面产生静电。包含聚噻吩的涂敷溶液可以用于形成抗静电涂层，但是包含在涂敷溶液中的组分并不限于此。 
所述的硬涂层起到提高液晶显示器的耐划伤性和容易地除去由笔等形成的污迹的作用。例如，当制备液晶模块(LCM)然后运输给液晶显示器设备制造商时，插置在偏光膜与背光源之间的膜可能会与背光源片接触，因此形成缺陷。可以通过振动测试来证实该缺陷。在制备液晶模块和将1.5g的重物放置在液晶模块上并振动1小时后，操作该液晶模块以确认非均匀发光或污迹。在当根据本发明的液晶显示器中的水汽透过率为100g/m2天以下的膜的硬度较低时的情况下可能出现上述问题。为了避免出现上述问题，优选使水汽透过率为100g/m2天以下的膜进行硬涂敷。这将使水汽透过率为100g/m2天以下并且设置在液晶显示器最外侧的膜，例如，环烯烃膜，避免遭受由于在将液晶模块粘附至背光源的过程中的低硬度引起的破坏。例如，可以将包含亚克力粘结剂、二氧化硅等的涂敷溶液涂敷在水汽透过率为100g/m2天以下的膜上形成硬涂层，但是材料的类型和形成硬涂层的方法并不限于此。 
而且，在根据本发明的液晶显示器中，在聚乙烯醇偏光膜与第一偏光板或第二偏光板的水汽透过率为100g/m2天以下的膜之间可以进一步安置设置在聚乙烯醇偏光膜上且水汽透过率超过200g/m2天的膜和设置在水汽透过率超过200g/m2天的膜上的亮度提高膜。优选地，水汽透过率超过200g/m2天的膜具有超过1,500g/m2天的水汽透过率。 
不限定在根据本发明的液晶显示器中使用的液晶单元的类型，但是可以为在相关领域中已知的液晶单元。在本发明中，可以使用IPS-、TN-或VA-模式的液晶单元。 
如有必要，根据本发明的液晶显示器可以进一步包括介于第一偏光板与液晶单元之间和/或介于第二偏光板与液晶单元之间的光学补偿膜。 
本发明提供了一种用于上述显示器中的偏光板。 
根据本发明的一个实施方案，偏光板包括聚乙烯醇偏光膜；设置在该聚乙烯醇偏光膜上表面且具有100g/m2天以下的水汽透过率的膜；设置在该聚乙烯醇偏光膜下表面且具有超过200g/m2天的水汽透过率的膜；和设 置在水汽透过率为100g/m2天以下的膜的上或下表面上的UV吸收层。优选地，水汽透过率超过200g/m2天的膜具有超过1,500g/m2天的水汽透过率。 
在所述的偏光板中，选自由减反射层、低反射涂层、亮度提高层、抗静电涂层和硬涂层组成的组中的一层以上的层可以进一步设置在水汽透过率为100g/m2天以下的膜与UV吸收层之间或者UV吸收层的上表面上。可以将UV吸收剂加入到设置在离观察液晶显示器的观察者较近的层中。而且，在所述偏光板中，设置在聚乙烯醇偏光膜的上表面上且具有超过200g/m2天的水汽透过率的膜和设置在水汽透过率超过200g/m2天的膜的上表面上的亮度提高膜可以进一步设置在聚乙烯醇偏光膜与水汽透过率为100g/m2天以下的膜之间。 
参照附图将详细描述本发明的具体实施方案，但是本发明的范围并不限于此。 
根据本发明的偏光板可以具有如图5所示的结构。特别地，如图5所示的偏光板包括聚乙烯醇偏光膜；设置在该聚乙烯醇偏光膜的上表面上且具有100g/m2天以下的水汽透过率的膜；设置在该聚乙烯醇偏光膜的下表面上且具有超过200g/m2天的水汽透过率的膜；和设置在水汽透过率为100g/m2天以下的膜的上表面上的UV吸收层及减反射层或低反射涂层。可以将所述的偏光板设置在离观察液晶显示器的观察者较近的位置上。 
根据本发明的偏光板可以具有如图6所示的结构。特别地，如图6所示的偏光板包括聚乙烯醇偏光膜；设置在该聚乙烯醇偏光膜的上表面上且具有100g/m2天以下的水汽透过率的膜；设置在该聚乙烯醇偏光膜的下表面上且具有超过200g/m2天的水汽透过率的膜；和设置在水汽透过率为100g/m2天以下的膜的上表面上的UV吸收层及减反射层或硬涂层。可以将所述的偏光板设置在离液晶显示器的背光源较近的位置上。 
根据本发明的偏光板可以具有如图7所示的结构。特别地，如图7所 示的偏光板包括聚乙烯醇偏光膜；设置在该聚乙烯醇偏光膜的上表面上且具有100g/m2天以下的水汽透过率的膜；设置在该聚乙烯醇偏光膜的下表面上且具有超过200g/m2天的水汽透过率的膜；和设置在水汽透过率为100g/m2天以下的膜的上表面上的UV吸收层及亮度提高膜。可以将所述的偏光板设置在离液晶显示器的背光源较近的位置上。 
根据本发明的偏光板可以具有如图9所示的结构。特别地，如图9所示的偏光板包括聚乙烯醇偏光膜；设置在该聚乙烯醇偏光膜的上表面上且具有100g/m2天以下的水汽透过率的膜；设置在该聚乙烯醇偏光膜的下表面上且具有超过200g/m2天的水汽透过率的膜；和设置在水汽透过率为100g/m2天以下的膜的上表面上的UV吸收层及抗静电涂层。可以将所述的偏光板设置在离观察液晶显示器的观察者较近的位置上。 
根据本发明的偏光板可以具有如图10所示的结构。特别地，如图10所示的偏光板包括聚乙烯醇偏光膜；设置在该聚乙烯醇偏光膜的上表面上且具有100g/m2天以下的水汽透过率的膜；设置在该聚乙烯醇偏光膜的下表面上且具有超过200g/m2天的水汽透过率的膜；和设置在水汽透过率为100g/m2天以下的膜的上表面上的UV吸收层以及硬涂层。可以将所述的偏光板设置在离观察液晶显示器的观察者较近的位置上。 
根据本发明的另外的实施方案，偏光板包括聚乙烯醇偏光膜；设置在该聚乙烯醇偏光膜的上表面上且具有超过200g/m2天的水汽透过率的膜；设置在水汽透过率超过200g/m2的膜的上表面上的亮度提高膜；设置在亮度提高膜上且具有100g/m2天以下的水汽透过率的膜；设置在水汽透过率为100g/m2天以下的膜的上表面上的UV吸收层；和设置在聚乙烯醇偏光膜的下表面上且具有超过200g/m2天的水汽透过率的膜。具有上述结构的偏光板如图8所示。 
组成根据本发明的偏光板的成分与组成液晶显示器的成分相同。根据本发明的偏光板可以进一步包括设置在与液晶单元接触且具有超过200 g/m2天的水汽透过率的膜上的粘合剂层。 
而且，粘合剂层可以设置在偏光膜与偏光板的保护膜之间以使该偏光膜与该保护膜相互粘结。在这种情况下，可以将UV吸收剂加入到插置在偏光膜与水汽透过率为100g/m2天以下的膜之间的粘合剂层中。 
实施例 
通过以下实施例可以更好地了解本发明，这些实施例是用来说明，而不是解释为限制本发明。 
实施例1和2以及比较实施例1～4 
制备包括液晶单元和偏光板的液晶模块，该偏光板包括如下表1所示的设置在液晶单元两侧的保护膜。将IPS液晶单元用作该液晶模块的液晶单元，该IPS液晶单元充满预倾角为2°、介电各向异性Δε为+7和双折射率Δn为0.1的液晶，并且单元之间的间隔为3.4μm。聚乙烯醇偏光膜用作该液晶模块的偏光膜。使用将聚乙烯醇溶解在水中的粘合剂粘结偏光膜与保护膜，以及粘结偏光板与液晶单元。在包含UV吸收剂(2，2-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮)的情况下，将该UV吸收剂加入到外侧保护膜的涂层中。 
表1 
实施例1和2以及比较实施例1～4的测试条件 
  第一偏光板的外  侧保护膜   第一偏光板的内  侧保护膜   第二偏光板的内  侧保护膜   第二偏光板的外  侧保护膜   UV吸  收剂
  实  施  例  1   COP  (水汽透过率5  g/m2天，湿气吸收  率0.1％以下，以及  厚度为60μm)   TAC  (水汽透过率2400  g/m2天，湿气吸收  率3.9％，以及厚度  为80μm)   TAC  (水汽透过率为  2400g/m2天，湿气  吸收率3.9％，以  及厚度为80μm)   COP  (水汽透过率5  g/m2天，湿气吸收  率0.1％以下，以  及厚度为60μm)   包含在  外侧保  护膜中
  比  较  实  施  例  1   TAC  (水汽透过率2400  g/m2天，湿气吸收  率3.9％，以及厚  度为80μm)   TAC  (水汽透过率2400  g/m2天，湿气吸收  率3.9％，以及厚度  为80μm)   TAC  (水汽透过率2400  g/m2天，湿气吸收  率3.9％，以及厚度  为80μm)   TAC  (水汽透过率2400  g/m2天，湿气吸收  率3.9％，以及厚度  为80μm)   包含在  外侧保  护膜中
  比  较  实  施  例  2   TAC  (水汽透过率2400  g/m2天，湿气吸收  率3.9％，以及厚  度为80μm)   COP  (水汽透过率5  g/m2天，湿气吸收  率0.1％以下，以  及厚度为60μm)   COP  (水汽透过率5  g/m2天，湿气吸收  率0.1％以下，以  及厚度为60μm)   TAO  (水汽透过率2400  g/m2天，湿气吸收  率3.9％，以及厚  度为80μm)   包含在  外侧保  护膜中
  比  较  实  施  例  3   TAC  (水汽透过率2400  g/m2天，湿气吸收  率3.9％，以及厚  度为80μm)   COP  (水汽透过率5  g/m2天，湿气吸收  率0.1％以下，以  及厚度为60μm)   TAC  (水汽透过率2400  g/m2天，湿气吸收  率3.9％，以及厚  度为80μm)   COP  (水汽透过率5  g/m2天，湿气吸收  率0.1％以下，以  及厚度为60μm)   包含在  外侧保  护膜中
  比  较  实  施  例  4   COP  (水汽透过率5  g/m2天，湿气吸收  率0.1％以下，以  及厚度为60μm)   TAC  (水汽透过率2400  g/m2天，湿气吸收  率3.9％，以及厚  度为80μm)   COP  (水汽透过率5  g/m2天，湿气吸收  率0.1％以下，以  及厚度为60μm)   TAC  (水汽透过率2400  g/m2天，湿气吸  收率3.9％，以及  厚度为80μm)   包含在  外侧保  护膜中
  实  施  例  2   COP  (水汽透过率5  g/m2天，湿气吸收  率0.1％以下，以  及厚度为60μm)   TAC  (水汽透过率2400  g/m2天，湿气吸收  率3.9％，以及厚  度为80μm)   TAC  (水汽透过率2400  g/m2天，湿气吸收  率3.9％，以及厚  度为80μm)   COP  (水汽透过率5  g/m2天，湿气吸收  率0.1％以下，以  及厚度为60μm)   无
将在实施例1和比较实施例1中制备的液晶模块放置在80％，50℃的箱中72小时，然后从箱中取出。用裸眼观察常温下在黑色模式状态下的液晶单元的四个角和其外边缘的亮度差异以评估防止漏光的程度。实施例1的液晶模块的评估程序重复两次，以及比较实施例1的液晶模块的评估程序重复三次。评估结果如图11所示。 
将实施例1和2与比较实施例2～4中制备的液晶模块放置在80％，50℃的箱中24小时，然后从箱中取出。用裸眼观察常温下在黑色模式状态下的液晶单元的四个角和其外边缘的亮度差异以评估防止漏光的程度。评估结果如图12所示。 
将实施例1和2中制备的液晶模块放置在80％，50℃的箱中240小时，然后从箱中取出。用裸眼观察常温下在黑色模式状态下的液晶单元的四个 角和其外边缘的亮度差异以评估防止漏光的程度。评估结果如图13所示。 
在比较实施例1～4中，在将液晶模块从箱中取出后立即观察到漏光，并且在常温下漏光变得更严重。然而，在实施例1和2中，即使将该液晶模块在常温下放置6小时，也没有观察到漏光。 
另外，在实施例1和2和比较实施例1～4中制备的各液晶模块中的COP层上形成减反射层(AG涂层)，使用UVA-340灯作为UV灯照射在其上设置有减反射层的COP层150小时，并观察该偏光板。使用UV-VIS分光光度计(商品名：型号U-3310，日立公司生产)评估黄化。在这种情况下，实施例1和比较实施例1～4中没有出现黄化，而实施例2中出现黄化。 
在照射UV之前和之后评估实施例1和2的各液晶模块的Tc(交叉透过率；cross transmissivity)和Ts(简单透过率；simple transmissivity)，以及结果如图14和15所示。通过如下的步骤得到Tc(交叉透过率)和Ts(简单透过率)。相对分光光度计的光学轴将样品垂直固定，当样品的吸收轴为45°和135°时进行测量。测量波长在400～700nm的范围内，并且以10nm的间隔进行测量获得T45(λ)、T135(λ)、TC45(λ)和TC135(λ)(见图16)。使用基于根据JIS Z 8701的XYZ系统的2°视野的发光度的校正所得值计算Tc(交叉透过率)和Ts(简单透过率)。 
简单透过率： 
Ts(％)＝Y＝K×∑{S(λ)×y(λ)×(T45(λ)+T135(λ))/2}(∑＝400～700nm) 
交叉透过率： 
Tc(％)＝K×∑{S(λ)×y(λ)×TC(λ)}(∑＝400～700nm) 
K：修正系数(0.09395) 
S(λ)：光源相对光谱分布(relative spectral distribution of light source) 
y(λ)：等色系数(metamerism coefficient) 
表2 
实施例1和2和比较实施例1～4的评估结果 
  漏光   黄化
  实施例1   无   无
  比较实施例1   观察到   无
  比较实施例2   观察到   无
  比较实施例3   观察到   无
  比较实施例4   观察到   无
  实施例2   无   观察到
从比较实施例和实施例的结果可以看出，在将水汽透过率为100g/m2天以下的偏光膜的保护膜设置在液晶显示器的最外侧，并且将水汽透过率超过1,500g/m2天的膜用作设置在该偏光膜另一侧的保护膜的情况下，可以避免漏光。而且，在保护膜不包含UV吸收剂的情况下，只有当将UV吸收剂加入到该膜中时才会避免黄化。 
实施例3和比较实施例5 
除了偏光板包含如下表3所示的保护膜外，使用与实施例2相同的步骤制备液晶模块，并观察粘合剂污迹和痕迹。在将偏光板以正交状态设置在背光源单元(BLU)上之后，进行穿透检查用裸眼观察粘合剂污迹，并通过反射从荧光灯发出的光进行反射检查以观察痕迹。结果如下表3所示。 
表3 
实施例3和比较实施例5的测试条件和结果 
  第一和第二偏光板的外  侧保护膜   第一和第二偏光板的内侧保  护膜   粘合剂污  迹   痕迹
  实施例3   COP  (水汽透过率为3g/m2  天，以及厚度为60μm)   TAC  (水汽透过率为2400g/m2天，  以及厚度为80μm)   8/20   2/20
  比较实施  例5   COP  (水汽透过率为3g/m2  天，以及厚度为60μm)   TAC  (水汽透过率为1200g/m2  天，以及厚度为80μm)   4/20   0/20
从表3中的结果可以看出，在将水汽透过率超过1,500g/m2天的膜用作内侧保护膜的情况下，例如实施例3，实施例3在粘合剂污迹和痕迹方面优 于比较实施例5。 
实施例4 
为了证实在将偏光膜放置在高温中以干燥粘合剂的情况下光学性能下降，进行如下的实验。将聚乙烯醇偏光膜粘附在玻璃基板上之后，测量将所得的基板在80℃下放置15小时之前和之后的例如Tc(交叉透过率)和Ts(简单透过率)的光学性能，并计算色值a和b值。通过如下的步骤计算色值。首先，测量偏光板在吸收轴角为45°时的透射率，基于根据JIS Z 8701的XYZ系统的2°视野的发光度修正值(400～700nm，并且间隔为10nm)得到X和Z。 
X＝K×∑{S(λ)×x(λ)×(T45(λ)+T135(λ))/2}(∑＝400～700nm) 
Z＝K×∑{S(λ)×z(λ)×(T45(λ)+T135(λ))/2}(∑＝400～700nm) 
K＝修正系数(0.09395) 
S(λ)：光源相对光谱分布 
x(λ)和z(λ)：等色系数 
Y：简单透过率(Ts) 
使用所得的X和Z值，通过如下的方程得到色值a和b。 
a＝17.5×(1.02X-Y)/Y1/2
b＝7×(Y-0.847Z)/Y1/2
表4 
  Ts   Tc   a   b
  耐热处理之前   42.33   0.00311   -1.55   4.27
  耐热处理之后   43.07   0.00934   -1.97   5.38
如表4所示，在将偏光膜放置在高温中的情况下，光学性能下降。 
在将水汽透过率为1,500g/m2天以下的膜用作偏光膜的内侧保护膜的情况下，用于使偏光膜与保护膜相互粘结的粘合剂不容易干燥。因此，如果为了理想地干燥粘合剂而提高干燥温度，偏光膜的光学性能会下降。 

Claims (25)

1.一种液晶显示器，其包括液晶单元和分别设置在该液晶单元各侧的第一偏光板和第二偏光板，其中，第一偏光板和第二偏光板各自包括聚乙烯醇偏光膜和设置在该聚乙烯醇偏光膜两侧的保护膜，设置在所述第一偏光板和所述第二偏光板的与液晶单元相反的表面上的保护膜各自具有100g/m2天以下的水汽透过率，以及设置在所述第一偏光板和所述第二偏光板的与液晶单元相邻的表面上的保护膜各自具有超过1,500g/m2天的水汽透过率。
2.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中，水汽透过率为100g/m2天以下的所述膜为由选自由COP(环烯烃聚合物)、COC(环烯烃共聚物)、PNB(聚降冰片烯)和PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)组成的组中的材料制备的膜。
3.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中，水汽透过率超过1,500g/m2天的所述膜为三乙酰纤维素膜。
4.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中，通过使用溶剂型粘合剂或水性粘合剂使所述第一偏光板或所述第二偏光板与所述液晶单元，或者所述聚乙烯醇偏光膜与所述保护膜相互粘结。
5.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中，第一偏光板和第二偏光板中的至少一个偏光板的所述保护膜包含选自由UV吸收剂、防粘剂、润滑剂、抗静电剂和稳定剂组成的组中的一种以上的添加剂。
6.根据权利要求5所述的液晶显示器，其中，第一偏光板和第二偏光板的水汽透过率为100g/m2天以下的所述各膜包含UV吸收剂。
7.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中，在第一偏光板和第二偏光板中的至少一个偏光板的水汽透过率为100g/m2天以下的膜上进一步设置选自由减反射层、低反射涂层、UV吸收层、亮度提高层、抗静电涂层和硬涂层组成的组中的一层以上的层。
8.根据权利要求7所述的液晶显示器，其中，设置在水汽透过率为100g/m2天以下的膜上的层中的至少一层包含UV吸收剂。
9.根据权利要求7所述的液晶显示器，其中，在第一偏光板和第二偏光板的水汽透过率为100g/m2天以下的各个膜上设置所述的UV吸收层。
10.根据权利要求1所述的液晶显示器，其进一步包括：
设置在介于聚乙烯醇偏光膜与第一偏光板和第二偏光板中的至少一个偏光膜的水汽透过率为100g/m2天以下的膜之间的，设置在聚乙烯醇偏光膜上且水汽透过率超过200g/m2天的膜，以及设置在该水汽透过率超过200g/m2天的膜上的亮度提高膜。
11.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中，粘合剂层设置在介于偏光膜与第一偏光板和第二偏光板中的至少一个偏光板的保护膜之间，并且该粘合剂层包含UV吸收剂。
12.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中，基于偏光板的总重量，所述第一偏光板和所述第二偏光板的各湿气含量为1～2wt％。
13.一种液晶显示器，其包括液晶单元和分别设置在该液晶单元各侧的第一偏光板和第二偏光板，其中，第一偏光板和第二偏光板各自包括聚乙烯醇偏光膜和设置在该聚乙烯醇偏光膜两侧的保护膜，设置在所述第一偏光板和所述第二偏光板的与液晶单元相反的表面上的保护膜各自具有100g/m2天以下的水汽透过率，设置在所述第一偏光板和所述第二偏光板的与液晶单元相邻的表面上的保护膜各自具有超过200g/m2天的水汽透过率，并且水汽透过率为100g/m2天以下的膜包含UV吸收剂或将UV吸收层设置在水汽透过率为100g/m2天以下的膜的上表面或下表面上。
14.根据权利要求13所述的液晶显示器，其中，水汽透过率为100g/m2天以下的所述膜为由选自由COP(环烯烃聚合物)、COC(环烯烃共聚物)、PNB(聚降冰片烯)和PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)组成的组中的材料制备的膜。
15.根据权利要求13所述的液晶显示器，其中，水汽透过率超过200g/m2天的所述膜为三乙酰纤维素膜。
16.根据权利要求13所述的液晶显示器，其中，通过使用溶剂型粘合剂或水性粘合剂使所述第一偏光板或所述第二偏光板与所述液晶单元，或者所述聚乙烯醇偏光膜与所述保护膜相互粘结。
17.根据权利要求13所述的液晶显示器，其中，第一偏光板和第二偏光板中的至少一个偏光板的所述保护膜包含选自由UV吸收剂、防粘剂、润滑剂、抗静电剂和稳定剂组成的组中的一种以上的添加剂。
18.根据权利要求13所述的液晶显示器，其中，在第一偏光板和第二偏光板中的至少一个偏光板的水汽透过率为100g/m2天以下的膜上进一步设置选自由减反射层、低反射涂层、UV吸收层、亮度提高层、抗静电涂层和硬涂层组成的组中的一层以上的层。
19.根据权利要求13所述的液晶显示器，其进一步包括：
设置在介于聚乙烯醇偏光膜与第一偏光板和第二偏光板中的至少一个偏光膜的水汽透过率为100g/m2天以下的膜之间的，设置聚乙烯醇偏光膜上且水汽透过率超过200g/m2天的膜，以及设置在该水汽透过率超过200g/m2天的膜上的亮度提高膜。
20.根据权利要求13所述的液晶显示器，其中，粘合剂层设置在介于偏光膜与第一偏光板和第二偏光板中的至少一个偏光板的保护膜之间，并且该粘合剂层包含UV吸收剂。
21.根据权利要求13所述的液晶显示器，其中，基于偏光板的总重量，第一偏光板和第二偏光板的各湿气含量为1～2wt％。
22.一种偏光板，其包括：
聚乙烯醇偏光膜；
设置在该聚乙烯醇偏光膜的上表面上且具有100g/m2天以下的水汽透过率的膜；
设置在该聚乙烯醇偏光膜的下表面上且具有超过200g/m2天的水汽透过率的膜；和
设置在水汽透过率为100g/m2天以下的膜的上表面或下表面上的UV吸收层。
23.根据权利要求22所述的偏光板，其中，在水汽透过率为100g/m2天以下的所述膜的上表面或所述UV吸收层的上表面上进一步设置选自由减反射层、低反射涂层、亮度提高层、抗静电涂层和硬涂层组成的组中的一层以上的层。
24.根据权利要求22所述的偏光板，其进一步包括：
设置在介于聚乙烯醇偏光膜与水汽透过率为100g/m2天以下的膜之间的，设置在聚乙烯醇偏光膜的上表面上且水汽透过率超过200g/m2天的膜，以及设置在该水汽透过率超过200g/m2天的膜的上表面上的亮度提高膜。
25.根据权利要求22所述的偏光板，其中，基于偏光板的总重量，所述偏光板的湿气含量为1～2wt％。
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